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1、1 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( )： ()()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 1003、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：12nn12PP；恒温、恒压时：12nn12VV4、混合气体平均分子量的数学表达式式中表示混合气体的平均分子量。，分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。，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
2、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 ) aA(g) bB(g)cC(g) dD(g) 初始m n 00变化ax bx cx dx 平衡m-ax n-bx cx dx A 的转化率： (A) (ax/m) 100C 的物质的量 (或体积 )分数： (C) cxmaxnbxcxdx 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
3、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 () A40% B50% C60% D70% 【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)：110 转化 (mol)：1 x2(1 x)2(1 x) 平衡 (mol)：1-x1-2x2x 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=0.4。2.X、Y、Z 为三种气体，把amolX 和 bmolY 充入一密闭容器中，发生反应：X2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X
4、) n(Y) n(Z)，则 Y 的转化率为 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页2 A%1005baB%1005)(2bbaC%1005)(2baD%1005)(aba解析：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：ab21+ bb = b，解得：= %1005)(2bba。故应选B。3某温度下和之间建立起如下的平衡2，测得平衡混合物对空气的相对密度为2644，求的分解率。解：设的起始物质的量为1 转化了的物质的量为2起始物
5、质的量10 转化物质的量2平衡物质的量12平衡时混合气体的总物质的量为总1 2 129 292 6447668 已知和的相对分子质量分别为92，46，则有：7668（92（ 1） 462 1）解得 02的分解率为：（021）100 20答：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 + 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
6、 0.05V L A、 B、 C、 D、解析： A + 3B 2C 小V 1 3 2 2 0.05V 0.15V 0.1V 0.1V 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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页3 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
7、强增大了20，也就是气体的物质的量增多了2 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) n 2 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：2.4mol1.2mol100=50。守恒法6.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、%1001722817cbac B、%10022817bacC、%100cbac D、%
8、10022834bac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%10022817bac。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
9、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)35， C 的平均反应速率为 0.1mol L-1 min-1。则 A 的转化率为 () A40% B50% C60% D70% 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2SO2O22SO3达平衡时，压强为起始状态的7/9。则 SO2的转化率为 () A40% B50% C60% D80%解析：10.合成氨的反应N23H22NH3在
10、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41，求 N2和 H2的转化率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页4 解析： N2的转化率83.3% 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0.3molSO2和 0.2mol O2，发生2SO2O22SO3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
11、的平衡转化率。解析： (1)0.01mol L-1 min-1(2)33.3% 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)66.7%(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，
12、2CO2?2CO+O2起始量2 0 0 变化量x x 0.5x 平衡量2-x x 0.5x 依据气体摩尔质量M=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页5 mn计算， M=2mol44g/mol2-x+x+0.5x，x=88-2M0.5MCO2的分解率 =x2=44-2M0.5M=88-2MM，故选 B14.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：原混合气中N2、H2各多少毫升？H2的转化率是多少？（1）设原混
13、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 ， N2+3H2 ?2NH3 V 1 3 2 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页6 a 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=15，将 带人 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
14、体积相同，设为Vm，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：28xVm+2yVmx+y-20Vm=9 ，由 化简有 19x-7y+180=0 由 联立，解得x=20mL， y=80mL，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页7 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：30mL80mL100%=37.5% ，答： H2的转化率为37.5%精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页