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1、专题四 化学平衡计算技巧汇总知识体系和复习重点一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 (2)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():100(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加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时: ;恒
2、温、恒压时:n1/n2=V1/V2(4)计算模式(“三段式”)浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dxA的转化率:(A)=(ax/m)100 C的物质的量分数:(C)100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(
3、Y)= n(Z),则Y的转化率为( )A、 B、 C、 D、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A消耗掉0.05VL 反应达平衡时,气体B消耗掉0.05V LA、 B、 C、 D、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 mol
4、 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( ) 。 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,生成了c mol NH3,则NH3在平衡体系中质量分数为( )A、 B、C、 D、2、原子个数守恒例4、加热时,N2O5可按下列分解:N2O5 2N2O3 + O2、N2O3又可按下列分解: N2O3 N2O +2 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,
5、此时N2O5的分解率为 _。专练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)=2:3:4。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 2.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量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
6、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 molB. 0.9 mol C. 1.1 molD. 1.3 mol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技巧五:赋值法例6、在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:A(g) + 2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A
7、的转化率为( )A、40% B、50% C、60% D、70%技巧六:极端假设法化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底。据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。1、判断化学平衡移动方向例7、在一密闭容器中,aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )A、平衡向正反应方向移动了 B、物质A的转化率减少了C、物质B的质量分数增加了 D、a b2、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
8、(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( )A、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 3、确定平衡时各物质的浓度范围例9、在密闭容器中进行X(g)+ 4Y2(g) 2Z2(g)+ 3Q2(g)的反应中,其中X2、Y2、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是( )A、c(X2)= 0.15mol/L B、c(Y2)= 0.9mol/LC、c(Z2)= 0.3mol
9、/L D、c(Q2)= 0.6mol/L专练某密闭容器中进行如下反应:X(g)2Y(g)2Z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X、Y的初始物质的量之比k应满足()A1k3 B1/4k3/2 C3k4D1/4k2/3 技巧七:虚拟状态法例10、在一密闭容器中充入1molNO2,建立如下平衡:2NO2 N2O4,测得NO2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%,则a与b的关系为( )A、a b B、a b的结论。1.将1mol SO2和1mol O2通入密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡,平衡体系中有SO
10、3 0.3mol,此时若移走0.5mol O2和0.5 mol SO2,则反应达到新平衡时SO3的物质的量为A 0.3mol B 0.15mol C 小于0.15mol D 大于0.15mol,小于0.3mol2.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A(g)3B(g)2C(g) 达到平衡时,测得平衡时的物质的量之比为ABC221。保持温度不变,再以221的体积比充入A、B和C,则A 平衡向正方向移动 B 平衡不移动C C的百分含量增大 D C的百分含量可能减小技巧八: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
11、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、无法确定专练1.在一个固定容积的密闭容器中,加入2 molA和1 molB,发生反应:2A(g)B(g)3C(g)D(g),达平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比做起始物质,达平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是() A4molA + 2 molB B2molA + 1molB + 3molC + 1molDC3molC + 1molD + 1molB D3molC + 1molD2.在密闭容器中,加入3mol A和1mol B,一定条件下发生反应3A(g)B(g)2C(g)D(g),达平衡时,测得C的浓度为w mol/L,若保持容器中压强和温度不变,重新按下列配比作起始物质,达到平衡时,C的浓度仍然为w mol/L的是A 6mol A2mol B B 1.5mol A0.5mol B1mol C0.5mol DC 3mol A1mol B2mol C1mol D D 2mol C1mol D