化学平衡计算题求解技巧.docx

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1、化学平衡计算题求解技巧化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数及转化率的应用 1、化学平衡常数 化学平衡常数的数学表达式 化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率():反应物转化的物质的量100 反应物起始的物质的量(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏

2、加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2 (4)计算模式 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 第 1 页 共 6 页 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A的转化率:(A)=100 C的物质的量分数:(C)技巧一:三步法 三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol、mol/L,也可用L。 例1、X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y2Z,达到

3、平衡时,若它们的物质的量满足:n+ n= n100 ,则Y的转化率为 A、a+b2(a+b)2(a+b)(a+b)100% B、100% C、100% D、100% 55b55a解析:设Y的转化率为a X + 2Y 2Z 起始 a b 0 121 平衡a-ba b-ba ba 2 转化 ba ba ba 依题意有:a-ba+ b-ba = ba,解得:a= 技巧二:差量法 差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 例2、某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A + 3B 2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的122(a+

4、b)100%。故应选B。 5b体积为V L,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是 第 2 页 共 6 页 原混合气体的体积为1.2VL 原混合气体的体积为1.1VL 反应达平衡时,气体A消耗掉0.05VL 反应达平衡时,气体B消耗掉0.05V L A、 B、 C、 D、 解析: A + 3B 2C DV小 1 3 2 2 0.05V 0.15V Q0.1V 0.1V 所以原混合气体的体积为VL + 0.1VL = 1.1VL,由此可得:气体A消耗掉0.05VL,气体B消耗掉0.15VL。故本题选A。 专练某温度下,在密闭容器中发生如下反应,2A(g)2B(g)C(g),若开始时只充入2

5、mol A气体,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20,则平衡时A的体积分数为 。 解析:等温度、等体积时,压强增大了20,也就是气体的物质的量增多了2 mol20=0.4 mol,即平衡时气体的物质的量变为2.4 mol。 2A(g) 2B(g) + C(g) n 2 2 1 1 变化 0.8 mol 0.4 mol 平衡时,n(A)=2 mol0.8 mol =1.2 mol,n(总)=2.4 mol,故A的体积分数为:1.2mol100=50。 2.4mol第 3 页 共 6 页 技巧三:守恒法 1、质量守恒 例3、a mol N2与b mol H2混合,要一定条件下反应达到平衡,生

6、成了c mol NH3,则NH3在平衡体系中质量分数为 17c17c100% B、100% 28a+2b-17c28a+2bc34cC、100% D、100% a+b+c28a+2bA、解析:由质量守恒定律可知:在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N2和H2混合气的总质量。即NH3在平衡体系中的质量分数为题应选B。 2、原子个数守恒 例4、加热时,N2O5可按下列分解:N2O5 N2O3 N2O3 + O2、N2O3又可按下列分解: 17c100%。故本28a+2b N2O + O2。今将 4 molN2O5充入一升密闭容器中,加热至 t时反应达到了平衡状态。平衡时,c= 4.5 mol/

7、L, c= 1.62 mol/L,c= _ mol/L,此时N2O5的分解率为 _。 解析:N2O5的起始浓度为c=度为: 达平衡时的气体成份:N2O5 N2O3 N2O O2 平衡浓度 设x 1.62 设y 4.5 由N原子守恒:2x+1.622+2y=24 由O原子守恒:5x+1.623+y+4.52=54 解得:x = 0.94 mol/L,y = 1.44 mol/L,所以,c= 1.44 mol/L,N2O5的分解率为:4mol/L-0.94mol/L100%=76.5%。 4mol/L4mol=4mol/L,平衡时的气体成份及浓1L专练一定温度下,反应2SO2(g)O2(g)第 4

8、 页 共 6 页 2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时SO2的物质的量应是( ) A0.4 mol B0.6 mol C0.8 mol D1.2 mol 解析:设第一次平衡时n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分别为2xmol、3xmol、4xmol,第二次平衡时n(SO2)=ymol。 由O元素守恒得:2x23x24x3=2y0.821.43 由S元素守恒得:2x4x=y1.4 解得:x=0.3,y=0.4。答案:A。 专练一定条件下,在一密闭容器中通入一定

9、量SO2和O2的混合气体,发生如下反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q(Q0)。反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为346,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是1.1 mol和2.0 mol,此时容器内SO2的物质的量应是( ) A. 0.7 mol B. 0.9 mol C. 1.1 mol D. 1.3 mol 解析:设第一种平衡状态下O2为x,则SO3为3,变成第二种平衡时O2变化量为2y, 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)Q 22 x 3x 3x2y2.0 解得: x1.2 mol y 2y xy1.1 y0.1 mol 答案:A。 1.1 2.0 技巧四:估算法 第 5 页 共 6 页 例5、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:2R+ 5Q 4X + nY反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来87.5%,则化学方程式中的n值是 A、2 B、3 C、4 D、5 解析:本题貌似化学平衡的计算,但实则不然,题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变,压强减小了,故该反应是气体的物质的量减小的反应,即2 + 5 4 + n,即n 3。故选A。 第 6 页 共 6 页

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