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化学平衡计算(带答案)

化学平衡计算 一、有关概念 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(α):α=()()反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×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:12n n =12P P ;恒温、恒压时:12n n =12V V4、混合气体平均分子量的数学表达式=M1×V1%+M2×V2%+M3×V3%+…式中表示混合气体的平均分子量。

M1,M2,M3分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。

V1%,V2%,V3%分别表示混合气体中各组分的体积分数。

在相同条件下,气体的体积分数等于气体的物质的量分数(组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比)5、标三量法化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。

这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。

计算模板:浓度(或物质的量) a A(g)+b B(g)c C(g) +d D(g)初始 m n 0 0变化 ax bx cx dx~平衡 m-ax n-bx cx dxA 的转化率:α(A)=(ax /m )×100%C 的物质的量(或体积)分数:ω(C)= cx m ax n bx cx dx-+-++×100% 二、强化练习1.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 的转化率为( )A .40%B .50%C .60%D .70%【答案】A【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ,A 的转化率为x~A(g)+2B(g)2C(g)起始(mol):1 1 0转化(mol):1×x 2(1×x) 2(1×x)平衡(mol):1-x 1-2x 2x平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等:(1-x)+(1-2x)=2x ,解得x=。

、Y 、Z 为三种气体,把a molX 和b molY 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 .%1005⨯+b a B .%1005)(2⨯+b b a C .%1005)(2⨯+b a D .%1005)(⨯+a b a ,解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z起始(mol ) a b 0转化(mol )αb 21 αb αb 平衡(mol )-a αb 21 -b αb αb依题意有:-a αb 21+ -b αb = αb ,解得:α= %1005)(2⨯+bb a 。

故应选B 。

3.某温度下N2O4和NO2之间建立起如下的平衡N2O42NO2,测得平衡混合物对空气的相对密度为2.644,求N2O4的分解率。

解:设N2O4的起始物质的量为1转化了的N2O4物质的量为xN2O42NO2起始物质的量10转化物质的量x2x平衡物质的量1-x2x平衡时混合气体的总物质的量为n总=1-x+2x=1+x∵=29·D=29×2.644=76.68已知N2O4和NO2的相对分子质量分别为92,46,则有:76.68=(92×(1-x)+46×2x/1+x)解得x=0.2mol∴N2O4的分解率为:(0.2/1)×100%=20%答:N2O4的分解率为20%。

差量法、4.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 + 3B2C ,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( )①原混合气体的体积为 ②原混合气体的体积为③反应达平衡时,气体A 消耗掉 ④反应达平衡时,气体B 消耗掉 LA 、②③B 、②④C 、①③D 、①④解析: A + 3B 2C 小V ∆1 32 2∴ ∴ ∴…所以原混合气体的体积为VL + = ,由此可得:气体A 消耗掉,气体B 消耗掉。

故本题选A 。

5.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 mol ×20%= mol ,即平衡时气体的物质的量变为 mol 。

2A(g) 2B(g) + C(g) △n2 2 1 1变化 mol mol平衡时,n(A)=2 mol - mol = mol ,n(总)= mol ,故A 的体积分数为:2.4mol1.2mol ×100%=50%。

守恒法mol N 2与b mol H 2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了c mol NH 3,则NH 3在平衡体系中质量分数为( )A 、%1001722817⨯-+c b a c B 、%10022817⨯+ba c C 、%100⨯++cb ac D 、%10022834⨯+b a c 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N 2和H 2混合气的总质量。

即NH 3在平衡体系中的质量分数为%10022817⨯+ba c 。

故本题应选B 。

(估算法7.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%,则化学方程式中的n 值是( )A 、2B 、3C 、4D 、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%”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 。

8.将等物质的量的A 、B 混合于2L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),经5min 后,测得c(A)∶c(B)=3∶5,C 的平均反应速率为·L -1·min -1。

则A 的转化率为( )<A .40%B .50%C .60%D .70%解析:9.在一密闭容器中,充入5molSO2和4molO2,保持温度、体积不变,当反应2SO2+O22SO3达平衡时,压强为起始状态的7/9。

则SO2的转化率为() A.40% B.50% C.60% D.80%解析:10.合成氨的反应N2+3H22NH3在一定条件下达到平衡,测得体系中NH3为4mol,起始与平衡时的压强之比为13∶8,且c(H2)始∶c(H2)平=4∶1,求N2和H2的转化率。

%解析:N2的转化率%N2和H2的转化率75%11.某温度下,在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入和O2,发生2SO2+O22SO3反应。

5分钟后反应达到化学平衡状态,测得容器中气体压强变为原来的90%。

求(1)以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

(2)该反应中SO2的平衡转化率。

解析:(1)·L-1·min-1~(2)%12.在2L的密闭容器中, 充入1molN2和3molH2,进行如下反应:N2+3H22NH3,2分钟后达到平衡状态,相同温度下,测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了1/10。

试计算:(1)平衡时混合气体中H2的体积分数是多少(2) N2的转化率为多少;解析:(1)%(2) 20%13.在一定条件下已测得反应2CO2====2CO+O2其平衡体系的平均相对分子质量为M,则在此条件下二氧化碳的分解率为。

\(88-2M)/M解答:解:设二氧化碳起始量为2mol,转化物质的量为x,2CO22CO+O2起始量 2 0 0变化量x x平衡量2-x x依据气体摩尔质量M=mn计算,M=2mol×44g/mol2-x+x+!,x=88-2MCO2的分解率=x2=44-2M【=88-2MM,故选B.14.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,又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、H2各多少毫升&⑵H2的转化率是多少(1)设原混合气体中N2的体积为x,H2的体积为y,反应中转化的N2的体积为a,则x+y=100mL ①,N2+3H2 ⇌2NH3 △V1 32 2a 3a 2a反应后气体的体积减小了2a,根据容器内的压强比反应前减少1/5,则达到平衡状态时气体的物质的量比反应前减少了15,2ax+y=)15②,将①带人②解得,a=10mL,根据三段式:N2 +3H2⇌2NH3反应前:x y 0体积变化 10mL 30mL 20mL平衡:x-10 y-30mL 20mL相同条件下,气体摩尔体积相同,设为V m,根据质量守恒定律及反应后气体的体积可得,混合气体的平均分子量为:28×xVm+2×yVmx+y−20V m=9 ③,由③化简有19x-7y+180=0 ④由①④联立,解得x=20mL,y=80mL,答:原混和气体中有N220mL,H280mL;(2)反应消耗10mL氮气,同时消耗了30mL氢气,所以氢气的转化率为:30mL80mL×100%=%,答:H2的转化率为%.。

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