可逆反应三段式在化学反应速率与平衡计算中的应用
【方法概述】
三段式法是化学平衡计算的最基本方法,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量,再根
据要求进行相关计算。
使用该方法时需注意写在各行中的物理量需保持一致。
【方法应用】
【例】把3molA和 2.5molB混合,充入2L密闭容器中,发生下列反应:
3A(g)+B(g)→xC(g)+2D(g)
经5秒钟反应达到平衡,生成1molD,并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1,则此反应中B的转
化率为,C的化学计量数x为,A的平衡浓度为。
[分析] 在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量
3A(g)+B(g)→xC(g)+2D(g)
开始物质的量3mol 2.5mol 0 0
转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol
平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1mol
由D的生成量,根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol、0.5mol。
所以,B的转化率为0.5/2.5=20%。
由题意,D的反应速率为1mol/(2L·5s)=0.1mol·L-1·s-1
根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比,可得x=2。
根据平衡时A的物质的量,A的平衡浓度为 1.5mol/2L=0.75mol/L。
【及时训练】
1、X、Y、Z 为三种气体,把 amolX 和 bmolY 充入一密闭容器中,发生反应 X+2Y 2Z,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 (2a+b)(2a+b) a + b
A. 5 ⨯100%
B. 5b ⨯100%
C. 5 ⨯100%
D. 5a ⨯100%
2、在一定条件下,将 N2、H2混合气体 100mL 通人密闭容器内,达到平衡时,容器内的压强比反应前减小
1/5,有测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。
试求:
⑴原混合气中N2的体积是_______毫升;
⑵H2的转化率是_______%。
【参考答案】
1.B
2. 20;37.5。