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化学平衡移动判断口诀

更新时间:2022-12-10 06:01:32 阅读: 评论:0

以栏杆为话题的作文初中作文-庆祝英语


2022年12月10日发(作者:声卡驱动装不上)

化学平衡计算专题教师版

第1页共7页

化学平衡计算题求解技巧

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:n1/n2=V1/V2

(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mnOO

转化axbxcxdx

平衡m-axn-bxcxdx

A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amolX和bmolY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、%100

5

ba

B、%100

5

)(2

b

ba

C、%100

5

)(2

ba

D、%100

5

)(

a

ba

解析:设Y的转化率为

X+2Y2Z

起始(mol)ab0

转化(mol)b

2

1

bb

平衡(mol)

ab

2

1

bbb

依题意有:

ab

2

1

+bb=b,解得:

=%100

5

)(2

b

ba

。故应选B.

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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+3B2C,

若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,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1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL

③反应达平衡时,气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时,气体B消耗掉0.05VL

A、②③B、②④C、①③D、①④

解析:A+3B2C

V

1322

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。

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2molA

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2mol×20%=0.4mol,即

平衡时气体的物质的量变为2。4mol.

2A(g)2B(g)+C(g)△n

2211

变化0。8mol0.4mol

平衡时,n(A)=2mol-0。8mol=1。2mol,n(总)=2。4mol,故A的体积分数为:

2.4mol

1.2mol

×100%=50%.

技巧三:守恒法

1、质量守恒

例3、amolN2与bmolH2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了cmolNH3,则NH3在平衡体系

中质量分数为()

A、%100

17228

17

cba

c

B、%100

228

17

ba

c

C、%100

cba

c

D、%100

228

34

ba

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N2和H2混合气的总质量。

即NH3在平衡体系中的质量分数为%100

228

17

ba

c

。故本题应选B。

2、原子个数守恒

例4、加热时,N2O5可按下列分解:N2O5N2O3+O2、N2O3又可按下列分解:N2O3N2O+O2.

今将4molN2O5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(O2)=4.5mol/L,c(N2O3)

=1.62mol/L,c(N2O)=_______mol/L,此时N2O5的分解率为________.

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解析:N2O5的起始浓度为c(N2O5)=Lmol

L

mol

/4

1

4

,平衡时的气体成份及浓度为:

达平衡时的气体成份:N2O5N2O3N2OO2

平衡浓度(mol/L)设x1.62设y4。5

由N原子守恒:422262.12yx

由O原子守恒:4525.4362.15yx

解得:x=0。94mol/L,y=1.44mol/L,所以,c(N2O)=1。44mol/L,N2O5的分解率为:

%5.76%100

/4

/94.0/4



Lmol

LmolLmol

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。8mol,n(SO

3

)=1.4mol,此时SO

2

的物质的量应是()

A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1。2mol

解析:设第一次平衡时n(SO

2

)、n(O

2

)、n(SO

3

)分别为2xmol、3xmol、4xmol,第二次平衡时n(SO

2

)=ymol。

由O元素守恒得:2x·2+3x·2+4x·3=2y+0.8×2+1。4×3……①

由S元素守恒得:2x+4x=y+1。4……②

解得:x=0.3,y=0。4。答案:A。

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1mol和20mol,此时

容器内SO

2

的物质的量应是

A07molB09molC11molD13mol

解析:设第一种平衡状态下O

2

为x,则SO

3

2

3

,变成第二种平衡时O

2

变化量为y,

2SO

2

g+O

2

g2SO

3

g+Q

x

2

3

x

2

3

x+2y=20解得:x=12mol

y2yx-y=11y=01mol答案:A。

1120

技巧四:估算法

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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

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。

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%

解析:由题意可知:设A反应掉一半(即转化率为50%),则可推知B全部反应掉(即转化率为100%),

很显然,这是不可能的,故A的转化率必小于50%。正确答案应选A。

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1molH2O(g),在一定条件下发生反应:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时,生成

3

2

molCO2,当H2O(g)改为4mol时,在上述条件下

生成的CO2为()

A、0。60molB、0。95molC、1。0molD、2.50mol

解析:假设反应向正向进行到底,由于CO仍为1mol,故生成的CO2才为1mol,但由于反应的可逆性,

这是不可能的。所以,

3

2

mol

3、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)+4Y2(g)2Z2(g)+3Q2(g)的反应中,其中X2、Y2、Z2、Q2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(X2)=0。15mol/LB、c(Y2)=0.9mol/L

C、c(Z2)=0.3mol/LD、c(Q2)=0。6mol/L

解析:假设正向进行到底时,则生成物c(Z2)=0。4mol/L、c(Q2)=0.6mol/L,但此反应实为可逆反

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应,由此可推知:c(Z2)=0.3mol/L可能,c(Q2)=0.6mol/L是不可能的.

又假设反应向逆反应方向进行到底时,则反应物c(X2)=0.2mol/L、c(Y2)=0。8mol/L,同时由于

该反应的可逆性,故c(X2)=0.15mol/L可能,而c(Y2)=0.9mol/L是不可能的。综上所述,该题正确

答案是BD。

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

解析:设x、y分别为X、Y的初始物质的量.

若反应物X全部转化,据题意有:y-2x=2x,即:k=x/y=1/4;

若反应物Y全部转化,据题意有:x-y/2=y,即:k=x/y=3/2。

由于可逆反应的反应物不可能全部转化,故1/4<k<3/2。答案:B。

技巧七:虚拟状态法

例10、在一密闭容器中充入1molNO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,测得NO2的转化率为a%,在其它条

件不变下,再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2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

解析:直接判断a与b的关系,比较难,但可以虚拟假设一个中间过程Ⅱ。

PVTP2VTPVT

ⅠⅡⅢ

易知Ⅰ与Ⅱ两过程等效,NO2的转化率均为a%,若将容器Ⅱ加压,使容积减小到原来的一半,即与Ⅰ容

积相等,因2NO2N2O4,加压时平衡向正反应方向移动,故达新平衡后NO2的转化率b%必大于a%。答案

应选B.

本题属于反应后气体体积减小的反应,除此之外,同学们在解题过程中还有如下情况:

(1)反应前后气体体积不变的反应:如将题干中的NO2改为HI气体,即发生反应:

2HI(g)H2(g)+I2(g),则会得出a=b的结论。

(2)反应前后气体体积增大的反应:如将题干中的NO2改为NH3,即发生反应:

2NH3(g)N2(g)+3H2(g),则会得出a〉b的结论.

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SO2和O2,在相同温度下发生反应:

2SO2+O22SO3,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

SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率()

A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法判断

解析:以甲为参照物,甲容器保持体积不变,由化学方程式可知反应过程中甲容器内压强越来越小,

而乙容器保持压强不变乙容器体积减小相当于加压(与甲比较)反应向正向进行.故乙容器中SO2

的转化率大,故本题应选B。

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

NO

2

1mol

NO

2

2mol

NO

2

2mol

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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3

C、可能是2,也可能是3D、无法确定

解析:根据题意,这两平衡为等效平衡.

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。

本题属于Ⅰ类(恒温恒容),由于已知方程式中x未知,故有两种可能:一是x

3(即系数不等),二

是x=3(即系数相等)。

若x

3,2A(g)+B(g)xC(g)

210

0.60.31。4

极限换算

x

8.2

6.0

x

4.1

3.00

依题意可得:

x

8.2

6.0=2

x

4.1

3.0=1解得:x=2符合题意.

若X=3时,则(

x

8.2

6.0):(

x

4.1

3.0)=(

3

8.2

6.0):(

3

4.1

3.0)=4。6:2。3=2:1。

符合题意。故本题正确答案为C。

专练.在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,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+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molD

C.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD

解析:本题考查恒温恒压下的等效平衡,可以采用“一边倒”的方法。结合本题情况,可将选项中各物质

均倒向反应物A和B,若为2molA+1molB,则可达到等效平衡,达平衡后,C的浓度仍为Wmol/L。

A选项:因A、B投料是原来的2倍,又是一个固定容积的容器,达到平衡时C的浓度必然大于Wmol/L。

B选项:把“3molC+1molD”倒向反应物,则反应物的物质的量也是4molA+2molB,实际上相当于与选项

A投料完全相同,达到平衡时C的浓度必然大于Wmol/L.C选项:把“3molC+1molD”倒向反应物,相当于

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投入2molA和2molB,与起始投入2molA和1molB的平衡相比较,平衡向右发生移动,则达到平衡时C

的浓度必然大于Wmol/L。D选项:把3molC+1molD倒向左边,恰好相当于2molA+1molB,与原平衡的

起始投料相同,达平衡后,C的浓度仍为Wmol/L。答案:D.

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,A2+B22C,达到平衡状态时,测得c(A2)=0。5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c

(C)=1。6mol/L,若A2、B2、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___________。

解析:(1)A2+B22C

起始浓度(mol/L)abc

平衡浓度0.50.11.6

若反应从正向开始,则转化浓度A2:5.0a,B2:1.0b,C:c6.1,

所以,5.0a=1.0b,即a=b+0.4。

(2)若平衡时,1。6mol/LC是由A2、B2反应生成,则反应中生成A2的量等于生成B2的量为0.1mol/L,

则a的最小值为0。4mol/L,所以a的取值范围是:0.4≤a≤1。3。

专练:在一个密闭容器中充入1molCO

2

和3molH

2

,在850℃时,气体混合物达到下式所示平衡:

CO

2

+H

2

CO+H

2

O.已知达到平衡时生成0.75molCO。那么当H

2

改为9mol,在上述条件下平衡时生成

CO和H

2

O的物质的量之和可能为()

A1。2molB1。5molC1.8molD2.5mol

【分析解答】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。

CO

2

+H

2

CO+H

2

O

起始1300

变化xxxx

平衡0.252。250。750.75

在此基础上,增加H

2

的用量,平衡右移,CO

2

的转化率增大,CO、H

2

O的物质的量均增大。设平衡移

动后,CO、H

2

O的物质的量为a,则a〉0.75+0.75=1.5。但CO

2

不能完全转化,(若CO

2

完全转化,则a=2),

故a<2。因而a的取值范围:1。5

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