化学平衡计算题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(α):α=(或质量、浓度)反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×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: ;恒温、恒压时:n 1/n 2=V 1/V 2(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:α(A)=(ax/m )×100%C 的物质的量分数:ω(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 + 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 、%1005⨯+b aB 、%1005)(2⨯+b b aC 、%1005)(2⨯+b aD 、%1005)(⨯+ab 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1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL③反应达平衡时,气体A 消耗掉0.05VL ④反应达平衡时,气体B 消耗掉0.05V LA 、②③B 、②④C 、①③D 、①④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 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%=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 mol -0.8 mol =1.2 mol ,n(总)=2.4 mol ,故A 的体积分数为:2.4mol1.2mol ×100%=50%。
技巧三:守恒法1、质量守恒例3、a 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 2、原子个数守恒例4、加热时,N 2O 5可按下列分解:N 2O 5 N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解: N 2O 3 N 2O + O 2。
今将 4 molN 2O 5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 (O 2)= 4.5 mol/L, c (N 2O 3)= 1.62 mol/L,c (N 2O )= _______ mol/L ,此时N 2O 5的分解率为 ________。
专练.一定温度下,反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)达到平衡时,n(SO 2):n(O 2):n(SO 3)=2:3:4。
缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O 2)=0.8 mol ,n(SO 3)=1.4 mol ,此时SO 2的物质的量应是( )A .0.4 molB .0.6 molC .0.8 molD .1.2 mol专练.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO 2和O 2的混合气体,发生如下反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)+Q (Q >0)。
反应达平衡后SO 2、O 2和SO 3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O 2和SO 3的物质的量分别是1.1 mol 和2.0 mol ,此时容器内SO 2的物质的量应是( )A . 0.7 molB . 0.9 molC . 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 、2B 、3C 、4D 、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 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 > 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、判断生成物的量例8、在一密闭容器中充入1molCO 和1molH 2O (g ),在一定条件下发生反应:CO (g )+ H 2O (g ) CO 2(g ) + H 2(g ),达到平衡时,生成32molCO 2,当H 2O (g )改为4mol 时,在上述条件下生成的CO 2为( )A 、0.60molB 、0.95molC 、1.0molD 、2.50mol3、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 )+ 4Y 2(g ) 2Z 2(g )+ 3Q 2(g )的反应中,其中X 2、Y 2、Z 2、Q 2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 (X 2)= 0.15mol/LB 、c (Y 2)= 0.9mol/LC 、c (Z 2)= 0.3mol/LD 、c (Q 2)= 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( )A .1<k <3B .1/4<k <3/2C .3<k <4D .1/4<k <2/3技巧七:虚拟状态法例10、在一密闭容器中充入1molNO 2,建立如下平衡:2NO 2 N 2O 4,测得NO 2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO 2,待新平衡建立时,又测得NO 2的转化率为b%,则a 与b 的关系为( )A 、a > bB 、a < bC 、a = bD 、无法确定技巧八:参照物法例11、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充入等物质的量的SO 2和O 2,在相同温度下发生反应:2 SO 2 + O 2 2SO 3,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SO 2的转化率为p%,则乙容器中SO 2的转化率( )A 、等于p%B 、大于p%C 、小于p%D 、无法判断技巧九: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ω%;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ω%,则x 值为( )A 、只能为2B 、只能为3C 、可能是2,也可能是3D 、无法确定等效平衡。
等效平衡有两种类型(对于可逆反应:mA (g )+ nB (g ) pC (g )+ qD (g )):Ⅰ类恒温恒容:①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。
②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。
Ⅱ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。
专练.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( )A .4molA + 2 molB B .2molA + 1molB + 3molC + 1molDC .3molC + 1molD + 1molB D .3molC + 1molD技巧十:讨论法对于可逆反应,不论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零例13、在一定条件下,A 2 + B 2 2C ,达到平衡状态时,测得c (A 2)= 0.5 mol/L ,c (B 2)= 0.1mol/L ,c (C )= 1.6 mol/L ,若A 2、B 2、C 起始浓度分别为a 、b 、c (mol/L ),试回答:(1)a 、b 应满足的关系是 ___________ ;(2)a 的取值范围是 ___________ 。