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1、高三复习高三复习 第十一课时第十一课时 化学平衡计算题求解技巧化学平衡计算题求解技巧 知识要点知识要点 关于化学反应速率与化学平衡主要知识要点 化学反应速率影响因素及计算； 化学平衡状态的判断及影响因素； 应用平衡原理判断反应进行的方向； 化学反应速率和化学平衡的图象分析； 转化率、平衡常数的含义及简单计算。 将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的 热点。特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容，应引起同学们的关注 。 考点梳理考点梳理 化学平衡常数化学平衡常数概念概念：对于一定条件下的可逆反应(aAbBcCdD)，达到化学平衡时
2、，生成物浓度的乘幂的 乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数，记作 Kc，称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。平衡常数的意义平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。(1)K 值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；一般认为，K105 时，该反应进 行得就基本完全了。(2)K 值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。注意事项注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改
3、变。化学平衡常数的应用化学平衡常数的应用 (1)化学平衡常数值能够表示可逆反应进行的完全程度。一个反应的 K 值越大，表明平衡时生成 物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大，可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 (2)可以利用平衡常数的值，判断正在进行的可逆反应是否平衡以及不平衡时向何方进行建立平衡。如对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意时刻反应物与生成物的浓度有如 下关系：Qc，Qc 叫做该反应的浓度商。cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)Error! (3)利用 K 可判断反应的热效应若升高温度，K 值增大，则正
4、反应为吸热反应。若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。化学平衡计算题求解技巧化学平衡计算题求解技巧技巧一：三步法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，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n（X）+ n（Y）= n（Z） ，则 Y 的转化率为（ ）A、 B、 C、 D、%1005ba%1005)(2 bba%1005)(2ba%1005)( aba解析：
5、设 Y 的转化率为 X + 2Y 2Z起始（mol） a b 0转化（mol） b21bb平衡（mol） ab21bbb依题意有：+ = ，解得：= 。故应选 B。ab21bbb%1005)(2 bba技巧二：差量法技巧二：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，容器的体积为 V L，其中 C 气体的体积占 10%，下列推断正确的是（ ）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
6、 A 消耗掉 0.05VL 反应达平衡时，气体 B 消耗掉 0.05V LA、 B、 C、 D、解析： A + 3B 2C 小V1 3 2 20.05V 0.15V 0.1V 0.1VQ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。随堂练习：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 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
7、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) n2 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：100=50。2.4mol1.2mol技巧三：守恒法技巧三：守恒法1 1、质量守恒、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，生成了 c mol NH3，则 NH3在平衡体系中质量分数为（ ）A、 B、%1001722817cbac%10022817 bacC、 D、%100cbac
8、%10022834 bac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。故本题应选 B。%10022817 bac2 2、原子个数守恒、原子个数守恒例 4、加热时，N2O5可按下列分解：N2O5 N2O3 + O2、N2O3又可按下列分解： N2O3 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（O2）= 4.5 mol/L, c（N2O3）= 1.62 mol/L,c（N2O）= _ mol/L，此时 N2O5的分解率为 _。解析：N2O5的起始浓
9、度为 c（N2O5）=，平衡时的气体成份及浓度为：LmolLmol/414达平衡时的气体成份：N2O5 N2O3 N2O O2平衡浓度（mol/L） 设 x 1.62 设 y 4.5由 N 原子守恒：422262. 12yx由 O 原子守恒：4525 . 4362. 15yx解得：x = 0.94 mol/L，y = 1.44 mol/L，所以，c（N2O）= 1.44 mol/L，N2O5的分解率为：。%5 .76%100/4/94. 0/4 LmolLmolLmol随堂练习 1：一定温度下，反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:
10、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。技巧四：估算法技巧四：估算法例 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
11、反应：2R（g）+ 5Q（g） 4X（g） + nY（g）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 b解析：保持温度不变，将容器体积增加一倍（即减小压强） ，假如化学平衡不移动，则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半，但现在生成物 B 的浓度却是原平衡的 60%，这说明平衡向正反应方向发生移动，A 的转化率升高，所以化学计量数
12、 b a，又由于 B 的物质的量增加，B 的质量增加，物质 B 的质量分数必然增大（因为总质量保持不变） 。故本题应选 AC。2 2、判断生成物的量、判断生成物的量例 8、在一密闭容器中充入 1molCO 和 1molH2O（g），在一定条件下发生反应：CO（g）+ H2O（g） CO2（g） + H2（g），达到平衡时，生成molCO2，当 H2O（g）改为 4mol 时，在上述条件下生成的 CO2为（ 32）A、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 解析：假设反应向正向进行到底，由于 CO 仍为 1mol，故生成的 CO2才为 1mol，但由于反应的可逆
13、性，这是不可能的。所以，mol b B、a b 的结论。技巧八：参照物法技巧八：参照物法例 11、体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充入等物质的量的 SO2和 O2，在相同温度下发生反应：2 SO2 + O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中 SO2的转化率为 p%，则乙容器中 SO2的转化率（ ）A、等于 p% B、大于 p% C、小于 p% D、无法判断解析：以甲为参照物，甲容器保持体积不变，由化学方程式可知反应过程中甲容器内压强越来越小，而乙容器保持压强不变乙容器体积减小相当于加压（与甲比较）反应向正向进行。故乙容器中 SO2的转化率大
14、，故本题应选 B。技巧九：等效平衡法技巧九：等效平衡法例 12、在一恒定的容器中充入 2molA 和 1molB 发生反应：2A（g） + B（g） xC（g），达到平衡后，C 的体积分数为 %；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为 %，则 x 值为（ ）A、只能为 2 B、只能为 3C、可能是 2，也可能是 3 D、无法确定解析：根据题意，这两平衡为等效平衡。等效平衡有两种类型（对于可逆反应：mA（g）+ nB（g） pC（g）+ qD（g）：类恒温恒容：若 m + n = p + q，只要“极限转换”后，与原起始物质的物质的量（或浓度）相等，就可以达到相同平衡状态。若 m + n p + q，只要“极限转换”后，对应物质的物质的量之比相等，就可达珐相同的平衡状态。类恒温恒压：只要“极限转换”后，对应物质的物质的量之比相等，就可达到相同的平衡状态。本题属于类（恒温恒容） ，由于已知方程式中 x 未知，故有两种可能：一是 x 3
