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化学平衡范围奥赛


平衡中的取值范围问题
一:等效平衡中的取值范围 1、一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反 应 : A(g)+2B(g) = C(g) 达 平 衡 时 ,
c (A)=2 mol/L ,c (B)=7 mol/L,c (C)=3 mol/L。求 B 物质的起始浓度的取值范围是什 么?

2、 一定温度下, 向一个容积不变的密闭容器中加入将 3molPCl3 和 4molCl2 反应: PCl3+Cl2=PCl5 ,达平衡时容器内的压强为开始时的 6/7,若将起始时的物质改为 molaPCl3 和 bmolCl2,cmolPCl5。欲使平衡时各物质的分数不变,且开始表现为 向逆方向进行,则 a 的取值范围 b 的取值范围 c 的取值范围

3、在一定条件下,可逆反应 A2(g)+B2 (g) 2C (g)达到平衡状态,经测定平衡时 c(A2)=0.5 mol/L,c(B2)=0.1mol/L, c (C) =1.6 mol/L。若 A2、B2、C 的起始 浓度分别以 amol/L.、bmol/L、c mol/L 表示,回答: (l)a-b 应满足的关系是____ 。 (2)a 的取值范围是____ 。

4、 在一定温度下, 把 2 体积 N2 和 6 体积 H2 通入一个带活塞的容积可变的容器 中,活塞的一端与大气相通,如图所示。

容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),ΔH<0。反应达到 平衡后,测得混合气体的体积为 7 体积。据此回答下列问题: (1)保持上述反应的温度不变,设 a、b、c 分别表示加入的 N2、H2 和 NH3 的 体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。那 么:①a=1、c=2,则 b=_____。在此情况下,起始时,反应将向_____方向 (填“正”或“逆”)进行; ②若规定起始时反应向逆反应方向进行,则 c 的取值范围是_________。

(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为 6.5 体积,则可采取的措施是 ______________,原因是______________。

二:隔板中的取值范围
5、在一个容积固定的反应器中,有一个可左右移动的密闭隔板,两侧分别进行 如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下:A、B 和 C 均为 4.0 mol,D 为 6.5 mol,F 为 2.0 mol,设 E 为 x mol,当 x 在一定范围内变化时,均可通过调 节反应器温度,使两侧反应都达平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请 填写下列空白:

(1)x=4.5,则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应” )方向 进行。 欲使起始反应维持向该方向进行,则 x 的最大取值应小于 。

(2)若 x 分别为 4.5 和 5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A 的物质的 量是否相等? (填“相等” “不相等”或“不能确定” ) ,其理由 是 。

三:平均相对分子质量中的取值范围
6、一定温度下可逆反应 2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O 已达平衡,若增大压强,平 衡移动,但混合气体平均相对分子质量不变,正确的是 A.原混合气体的平均相对分子质量为 30、 B.原混合气体的平均相对分子质量为 28、 C.起始时,NH3 与 CO2 体积比为 13:14、 D.起始时,NH3 与 CO2 体积比为 14:15、 7、一定温度下可逆反应 2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O 已达平衡, 混合气体的平 均相对分子质量为 30g/mol、若增大压强,平衡移动,混合气体平均相对分子质 量将 , 若原平衡状态时 NH3、CO2、H2O 的物质的量分别为 amol、bmol、 cmol ,则若 要使达到新平衡状态时混合气体的平均分子量增大, 则 a b c 之间应满足的关系 式为: 。

8、在一个带活塞的密闭不锈钢筒中,吸入一定量的碳粉(足量)和 1gH2O,加热至 1000℃,发生反应:C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) 一段时间后,钢筒处于下图所示状 态,活塞位于 A 处.

(1)在 1000℃和 101kPa 时,钢筒中气体体积—— 5.8L (填>,=,<),其原因是 (2)当温度不变,将活塞向右推至 B 处时,混合气体的相对分子质量 (填增大, 减小,不变),其原因是 。 (3)如果开始吸入的是一定量碳粉(足量)以及,xmolH2O,ymolCO 和 z molH2,控 制在 1000℃和 1.01× 105Pa,一段时间后把活塞向右推,发现混合气体的相对分子质 量的变化与(2)中刚好相反,则 x,y,z 应满足的什么条件?原吸入的混合气体(H2O 为气体)的平均相对分子质量应满足什么条件?

作业: 1.如右图所示将 4molSO2 和 2molO2 混合置于体积可变的等压容器中,在一定 温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);ΔH<0。该反应达到平衡状 态A时,测得气体总物质的量为 4.2mol。若 SO2、O2、SO3 的起始物质的量分别 用 a、b、c 表示,回答下列问题: (1) 在达到平衡状态A的容器中通入少量 O2, 体系中 SO2 的体积分数_________(填“增大”或“减小”或“不变”) ,若 要使 SO2 的体积分数再变到与平衡状态A相同,可采取的 措施有:____________或______________。 (2)若起始时 a=1.2mol,b=0.6mol,且达到平衡后各气体 的体积分数与平衡状态A相同,则起始时 c 的取值为 ___________。 (3) 若要使反就开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平 衡状态A相同,则起始时 c 的取值范围是____。 2、 向体积不变的密闭容器中充入 2 mol N2 和 6 mol H2, 一定条件下发生反应: N2 (g)+3H 2 (g) 2NH3 (g) ,平衡时混合气共 7 mol。令 a、b、c 分别代表 N2、H2、 NH3 起始加人的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的 百分含量不 变。则: (1)若 a=0,b=0,则 c= (2)若 a=0.7,b=2.1,则:①c= ②这 时反应向 方向进行。 ③若要维持反应开始向该反应方向进行,c 的范围是:

(3)欲使起始反应维持向与②相反的方向进行,则 b 的范围是



反应后生成尿素固体,质量会减轻,但是“混合气体的平均相对分子质量不变”, 所以当反应气体从 3mol 变为 1mol 水蒸气时,质量变化应该恰好符合固体的质 量。所以,原混合气体的平均分子量为:60÷ (3-1)=30. 利用十字交叉法可以求出, 两者的物质的量之比为: NH3 与 CO2 的体积比为 14: 13


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