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1、 化 学 平 衡 计 算(带 答 案)精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 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 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：12nn12PP；恒温、恒压时：12nn12VV 4、混合气体平均分子量的数学表达式 式中 表示混
2、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 0 0 变 化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx 质的计量数之比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在密闭容器中有气 学表达式
3、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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 A 的转化率：(A)(ax/m)100 C 的物质的量(或体积)分数：(C)cxm 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(
4、)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=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：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 a B%1005)(2bb
5、a C%1005)(2 b a D%1005)(ab a 解析：设 Y的转化率为 X+2Y 2Z 起始（mol）a b 0 转化（mol）b21 b b 平衡（mol）a b21 b b b 依题意有：a b21+b b=b，解得：=%1005)(2bb a。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 2 644，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 起始物质的量 1 0 转化物质的量 2 平衡物质的量 1 2 平衡时混合气体的总物质的量为 总 1 2 1 质的计量数之比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
6、质量浓度浓度在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 29 292 644 76 68 已知和的相对分子质量分别为 92，46，则有：76 68（92（1）462 1）解得 0 2 的分解率为：（0 2 1）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 2
7、C，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 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。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
8、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)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
9、体系中质量分数为（）A、%10017 2 2817 c b ac B、%1002 2817 b ac C、%100 c b ac D、%1002 2834 b ac 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%1002 2817 b ac。故本题应选 B。质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根题意和恰当的假设列
10、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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 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量减小的反应，即 2+5 4+n，即 n 3。故选 A。8.将等物质
11、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 0.1mol 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 2SO2O22SO3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
12、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 83.3%N2和 H2的转化率 75%质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 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
13、.2mol 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)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
14、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 质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 解答：解：设二氧化碳起始量为 2mol，转化物质的量为 x，2CO2?2CO+O2 起
15、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=m n 计算，M=2mol44g/mol 2-x+x+0.5x，x=88-2M 0.5M CO2的分解率=x 2=44-2M 0.5M=88-2M M，故选 B 质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删
16、除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 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：原混合气中 N2、H2各多少毫升？H2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，N2+3H2 2NH3 V 1 3 2 2 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 1 5，2a x+y=1 5，将 带人 解得，a=1
17、0mL，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 质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 相同条件下，气体摩尔体积相同，设为 Vm，根据质量守恒定律及反应后气体的体
18、积可得，混合气体的平均分子量为：28 x Vm+2 y Vm x+y 20 Vm=9，由 化简有 19x-7y+180=0 由 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：30mL 80mL 100%=37.5%，答：H2的转化率为 37.5%质的计量数之比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在密闭容器中有气 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表示混合气体中各组分的体积分 三量法化学平衡计算的一般格式根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