恒温.恒容时N$_2$(g)+3H$_2$(g)═2NH$_3$(g),下列各起始条件下的反应达到平衡时与A是同一平衡状态的是( )
分析:
恒温.恒容时与A是同一平衡状态,是完全等效平衡,按化学计量转化到左边,对应成分的物质的量相同分析选项;加入1molN$_2$和3molH$_2$,容积固定的密闭容器中,当反应达到平衡,在与上述完全相同的容器中,保持温度不变,达到相同平衡,说明应是完全等效平衡,按化学计量转化到左边,对应成分的物质的量相同,即满足1molN$_2$和3molH$_2$.
解答:
解:A、加入1molN$_2$和3molH$_2$,容积固定的密闭容器中,当反应达到平衡,在与上述完全相同的容器中,保持温度不变,达到相同平衡,说明应是完全等效平衡,按化学计量转化到左边,对应成分的物质的量相同,即满足1molN$_2$和3molH$_2$;
B、0mol氮气、0mol氢气、2mol氨气,由N$_2$(气)+3H$_2$(气)⇌2NH$_3$(气)可知,n(N$_2$)=1mol,n(H$_2$)=3mol,满足1molN$_2$和3molH$_2$,故B正确;
C、0.5mol氮气、1mol氢气、1mol氨气,由N$_2$(气)+3H$_2$(气)⇌2NH$_3$(气)可知,n(N$_2$)=0.5mol+0.5mol=1mol,n(H$_2$)=1mol+1.5mol=2.5mol,不满足1molN$_2$和3molH$_2$,故C错误;
D、1mol氮气、3mol氢气、2mol氨气,由N$_2$(气)+3H$_2$(气)⇌2NH$_3$(气)可知,n(N$_2$)=1mol+1mol=2mol,n(H$_2$)=3mol+3mol=6mol,不满足1molN$_2$和3molH$_2$,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查化学平衡计算、等效平衡等知识,难度中等,清楚等效平衡规律是解题的关键.
在恒温恒容条件下,将4molA和2molB放入一密闭容器中2A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(s),达到平衡时,C的体积分数为a;在相同条件下,按下列配比分别投放A、B、C、D,达到平衡时,C的体积分数不等于a的是( )
分析:
保持温度、容器容积不变条件下,按照一定的配比将物质放入容器中,达平衡时C的体积分数为a的,说明新的平衡与原平衡为等效平衡;只要按照化学计量数将各物质转化成反应物,满足n(A)=4mol、n(B)=2mol,则两个平衡互为完全等效平衡,则达到平衡时C的体积分数为a;否则达到平衡时,C的体积分数不等于a.
解答:
解:该反应在恒温恒容下,达到平衡后,C的体积分数仍为a,说明两反应为等效平衡,只要按照按化学计量数将各物质的量转化到左边,满足n(A)=4mol,n(B)=2mol即可,
A.4mol、2mol、0mol、2mol,D是固体不考虑,相当于加入了4molA、2molB,两个平衡为完全等效平衡,达到平衡时C的体积分数仍为a,故A错误;
B.2mol、1mol、2mol、2mol,固体剩余无影响,按照化学计量数转化成反应物,相当于加入了4molA、2molB,两个平衡为完全等效平衡,达到平衡时C的体积分数仍为a,故B错误;
C.2mol、1mol、2mol、1mol,按照化学计量数转化成反应物,相当于加入了4molA、2molB,两个平衡为完全等效平衡,达到平衡时C的体积分数仍为a,故C错误;
D.2mol、1mol、0mol、1mol,D是固体不考虑,相当于加入了2molA、1molB,与原反应中4molA、2molB不互为等效平衡,达到平衡时C的体积分数不等于a,故D正确;
故选D.
点评:
本题考查化学平衡的有关计算、等效平衡判断,题目难度中等,构建平衡建立的途径是解题关键.
在一固定体积的密闭容器中加入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)⇌4C(g)+D(s),达到平衡时C的浓度为w mol•L_,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol•L_的配比是( )
分析:
反应2A(g)+B(g)⇌4C(g)+D(s),D为固体,D的量不影响平衡;在恒温恒容下,不同途径达到平衡后,C的浓度仍为w mol/L,说明与原平衡为等效平衡,按化学计量数转化到方程式的左边,只要满足n(A)=2mol,n(B)=1mol即可,据此进行分析.
解答:
解:A、开始加入4 molA+2 molB,假如容器的容积为原容器容积的2倍,则达到平衡时各组分的浓度与原平衡相等,C的浓度为w mol/L,然后将容器的容积缩小一半,相当于增大了压强,平衡向着逆向移动,则C的浓度小于2w mol/L,大于w mol/L,故A错误;
B、开始加入4 mol C+1 molD+2mol A+1 mol B,将4molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB,故等效为开始加入4molA+2molB所到达的平衡,由A中分析可知,平衡时C的浓度小于2w mol/L,大于w mol/L,故B错误;
C、开始加入1.6mol C+0.3 molD+1.2mol A+0.6 mol B,将1.6mol C+0.3 molD按化学计量数转化到左边可得0.8molA、0.4molB,故等效为开始加入2molA、1molB所到达的平衡,与原平衡为等效平衡,平衡时C的浓度等于wmol/L,故C正确;
D、开始加入4 mol C+0.8molD,按化学计量数转化到左边可得1.6molA、0.8molB,则C的浓度小于w mol/L,故D错误.
故选:C.
点评:
考查化学平衡的有关计算、等效平衡,难度中等,构建平衡建立的途径是解题关键,注意等效平衡规律:1、恒温恒压下,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,为等效平衡;2、恒温恒容下,若反应前后气体气体发生变化,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量相等,为等效平衡;若反应前后气体的体积不变,按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,为等效平衡.
在1L的密闭容器中通入2molNH$_3$,在一定温度下发生下列反应:2NH$_3$⇌N$_2$+3H$_2$,达到平衡时,容器内N$_2$的体积百分含量为a%.若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N$_2$的体积百分含量也为a%的是( )
分析:
反应2NH$_3$⇌3H$_2$+N$_2$,在恒温恒容下,达到平衡时,容器内N$_2$的百分含量也为a%,说明与原平衡是等效平衡,按化学计量数转化到方程式的左边,满足n(NH$_3$)=2mol即可,据此进行分析.
解答:
解:根据等效平衡,按化学计量数转化到方程式的左边,满足n(NH$_3$)=2mol,则达到平衡时,容器内N$_2$的百分含量为a%,
A.3molH$_2$+2molN$_2$按化学计量数转化到方程式的左边可得:n(NH$_3$)=2mol、n(N$_2$)=1mol,与原平衡不互为等效平衡,故A错误;
B.4molNH$_3$与初始量2molNH$_3$不相同,则不属于等效平衡,达到平衡时,容器内N$_2$的百分含量不是a%,故B错误;
C.2molN$_2$+6molH$_2$按化学计量数转化到方程式的左边,n(NH$_3$)=4mol,与初始初始加入物质不同,不是等效平衡,故C错误;
D.1molNH$_3$+0.5molN$_2$+1.5molH$_2$,按化学计量数转化到方程式的左边,满足n(NH$_3$)=2mol,属于等效平衡,故D正确;
故选D.
点评:
本题考查化学平衡的有关计算,题目难度中等,正确构建平衡建立的途径是解题关键,注意掌握等效平衡的含义及应用方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.