化学平衡4三段式计算
“三段式法”解化学平衡计算
“三段式法”解化学平衡计算在化学平衡的计算中,常常要计算反应物的转化率、各组分的转化浓度、转化的物质的量、平衡浓度、平衡时物质的量等。
若在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量,能理顺关系,找出已知与未知的关系,对正确分析和解决问题有很大帮助。
[例1] 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。
[分析] 假设起始二氧化碳的物质的量为2mol,分解率为x2 CO2 ====2 CO + O2开始物质的量 2mol 0 0转化的物质的量 2x 2x x平衡物质的量 2—2x 2x x根据质量守恒定律,反应前后气体的总质量为88g,反应后气体的总的物质的量为(2—2x)+2x+ =2—x由摩尔质量的定义得M=88g/(2—x)mol所以 x=(88—2M)/M[例2] 把3molA和2.5molB混合,充入2L密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)经5秒钟反应达到平衡,生成1D,并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1,则此反应中B的转化率为,C的化学计量数x为,A的平衡浓度为。
[分析] 在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)开始物质的量 3mol 2.5mol 0 0转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol反应速率 0.1mol·L-1·s-1平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1 mol由D的生成量,根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol 、0.5mol。
所以,B的转化率为0.5/2.5=20%。
由题意,D的反应速率为 1mol/(2L·5s)=0.1mol·L-1·s-1根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比,可得x=2。
化学平衡的相关计算(三段式法)
2014-2015学年度第一学期高二级理科化学导学案第1周编号:3 总编号:3 使用日期:主备人:周军锋审核人:班级:姓名:包组领导:3A(g)+ B(g)=== 2C(g)+ 2D(g)开始物质的量3mol 0 0转化的物质的量mol 1mol平衡时物质的量 2 mol 1mol 1 mol由D的生成量,根据方程式可计算出A、B的转化量分别为、。
所以,B的转化率为=20%。
根据平衡时A的物质的量,A的平衡浓度为2L=L。
探究案合作探究一在一个容积为3L的密闭容器里进行如下反应:反应开始时,,2min末。
(1)试用、和的浓度分别表示该反应的反应速率(2)并求出2min末的浓度合作探究二某温度下,在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入 SO2和 O2,发生2SO2+O2 2SO3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.合作探究三27.将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中,进行如下反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),6秒末时容器内压强为开始时的倍。
试计算:(1)H2的反应速率是多少(2)CO的转化率为多少检测案1、在一定条件下,将22BA和两种气体通入密闭容器中,反应按22yBxA+C2进行,2秒钟后反应速率如下:)/(5.0)(2sLmolvA⋅=,)/(5.1)(2sLmolvB⋅=,)/(1)(sLmolvC⋅=,则x、y的值分别为()A.3和2 B.1和3 C.3和1 D.4和52、对于某反应X+3Y=2E+2F,在甲、乙、丙、丁四种不同条件下,分别测得反应速率为甲:m in)/(3.0⋅=LmolvX,乙:m in)/(2.1⋅=LmolvY,丙:m in)/(8.0⋅=LmolvE,丁:m in)/(9.0⋅=LmolvF。
化学平衡计算题求解技巧
化学平衡计算题求解技巧技巧一: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%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 + 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 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 。
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,N2O 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。
化学平衡三段式计算
化学平衡的相关计算
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三段式计算
三段式指可逆反应从起始到平衡反应 物与生成物所经历的变化,用物质的 量(或浓度)来表示。
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一、化学平衡三段式
•
mA + nB
起(pmCol)+ qDa
b
c变(mol)
dx
n/m x
x平(mol) qa/-mx x b- n/m x
(2)
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等效思维
• 例题:在一真空的一定体积的密闭容器中
盛有1molPCl5,加热到200℃时发生如下反
应:PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
,反应达平衡时,PCl5所占体积分数为M%
。若在同一温度和容器中,最初投入的PCl5
是2 mol,反应达平衡时,PCl5所占体积分
数为N%,则M和N的正确关系是 [B
⑤平衡时混合气体的密度 8g/L
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2、恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气 体通入一个固定容积的密闭容器中:
N2 + 3H2
2 NH3
(1)若反应进行至t时,n(N2)=13mol
n(NH3)=6mol计算a的值。
(2)反应达平衡,混合气体的体积为
716.8L(标况),其中NH3的含量为25%,
y 0.7 z 0.2
0 1 2t
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变式练习1:将1moL氧气和2moL二氧
化硫充入1L的容器中混合,在一定条 件下发生生成三氧化硫气体,5 min反
应达平衡, 测得混合物共2.5。
求:(1)氧气在5min内的反应速率
(2)氧气、二氧化硫的转化率
(3)氧气和二氧化硫的转化率有 什么关系
化学平衡的有关计算
化学平衡的有关计算一.化学平衡计算的基本模式——三段式mA + nB == pC + qD起始浓度 a b c d转化浓度X平衡浓度各物质的转化浓度之比=转化率=恒温恒容时:p1/p2=恒温恒压时: v1/v2==混合气体平均式量的计算:(A.B.C三气体混合)M= M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%(a%.c%. b%表示三种气体的体积分数或物质的量分数)或M=m总/n总例 1. X.Y.Z都是气体,反应前X.Y的物质的量之比是1:2,在一定条件下可逆反应:X+2Y==2Z达平衡时,测得反应物总得物质的量等于生成物总得物质的量,则平衡时x 的转化率为()A 80 %B 20 %C 40%D 60%练. 将2molN2和6molH2置于密闭容器中,当有25%的N2转化为NH3达到平衡,计算:(1)平衡时混合物中各组成成分的物质的量。
(2)平衡时气体的总物质的量(3)平衡时混合物中各组分的物质的量的百分含量,体积百分含量(4)平衡混合气的平均相对分子质量(5)容器中反应前后的压强比二.化学平衡题的特殊解法1. 极端法例2 在密闭容器中进行下列反应:X2(g)+Y2(g)==2Z(g) 已知X2,Y2。
Z的起始浓度分别为0.1mol/L 0.3mol/L 0.2mol/L.当反应在一定条件下达到平衡时。
各物质的浓度有可能是()A Z为0.3mol/LB Y2为0.2mol/LC X2为0.2mol/LD Z为0.4mol/L2 假设法例3在密闭容器中某反应mA(g)+nB(g) == pC(g)+qD(g) . 平衡时测得A的浓度为0.5mol/L.保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时的浓度为0.2mol/L,下列有关判断正确的是()A m+n = p+qB 平衡向正反应方向移动C B 的转化率降低D C的体积分数下降3 估算法例4 在一个容积为VL的密闭容器中放入2LA(g)和1LB(g),在一定条件下发生下列反应3A(g) +B(g) == nC(g) +2D(g) 达到平衡后A物质的量浓度减小1/2.混合气体的平均摩尔质量增大1/8.则该反应的化学方程式中n的值是( )A 1B 2C 3D 44 守恒法例5. m molC2H2跟n molH2在密闭容器中反应,达到平衡时,生成p molC2H4,将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量是()A 3m+n molB 5/2m+1/2n-3p molC 3m+n+2 p molD 5/2m+1/2n mol。
化学平衡的相关计算
化学平衡的相关计算化学平衡是指在封闭容器中,反应物发生化学反应后,反应物与生成物之间达到动态平衡的状态。
反应物和生成物之间的摩尔比例在平衡状态下是恒定的,可以通过数学方法进行计算。
其中,三段式法是一种常见的计算平衡状态下浓度变化的方法,它利用了反应物和生成物的化学方程式和初始浓度,逐步推导各个组分的浓度。
1.确定反应物和生成物:首先,根据实验条件和化学方程式,确定反应物和生成物的摩尔比例。
例如,对于A和B化学反应生成产物C和D的化学方程式:A+B→C+D在该反应中,A和B是反应物,C和D是生成物。
2.给定初始浓度:根据实验条件,确定反应物的初始浓度。
这些浓度可以以摩尔浓度、几何浓度或百分比浓度等形式给出。
假设初始浓度为[A]0和[B]0。
3.设定未知变量:根据化学方程式,设定一个未知变量x表示反应物的消耗量或生成量。
根据平衡状态下的摩尔比例,可以得到每个组分的浓度表达式:[A]=[A]0-x[B]=[B]0-x[C]=x[D]=x4.建立摩尔比例关系:根据化学方程式的摩尔比例关系,可以得到浓度之间的关系:[A]/[B]=[A]0/[B]0将表达式代入其中,得到:([A]0-x)/([B]0-x)=[A]0/[B]0通过交叉乘法展开并化简,得到:[A]0[B]0-[A]0x-[B]0x+x^2=[A]0[B]0化简后得到一个二次方程:x^2-([A]0+[B]0)x+([A]0[B]0-[A]0[B]0)=0化简后,得到二次方程为:x^2-([A]0+[B]0)x=0通过求解这个二次方程可以得到x的值。
5.计算平衡浓度:根据x的值,可以计算出反应物和生成物在达到平衡时的浓度:[A]=[A]0-x[B]=[B]0-x[C]=x[D]=x这样,就可以得到反应物和生成物在平衡状态下的浓度。
需要注意的是,三段式法只适用于浓度远小于1mol/L的反应,因为它忽略了溶液的体积变化对浓度的影响。
另外,该方法也只适用于只发生一次反应的情况,当有多个反应发生时,需要采用其他方法进行计算。
化学平衡的计算
1.在一个密闭容器中发生如下反应
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),反应过程中某一时刻 测得SO2、O2、SO3的浓度均为0.2mol/L,当反应达到 平衡时,可能出现的数据是 ( C D ) A .c(SO3) = 0.4mol/L B. c(SO2) = c(SO3) = 0.15mol/L C. c(SO2) = 0.25mol/L D. c(SO2) + c(SO3) = 0.4mol/L
H2(气)+I2(气) 2HI(气)
已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol· -1时, L
达平衡时HI的浓度为0.16mol· -1。若H2和I2 L
的起始浓度均变为0.20mol· -1,则平衡时H2 L
的浓度(mol· -1)是: L
C
C. 0.04 D. 0.02
A. 0.16
B. 0.08
2.在一定条件下,向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B气体,发生可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡 时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L,则A的转化率为 A.67% B.50% C.25% D.5%
3. (2004北京)在一定温度下,一定体积的密闭
容器中有如下平衡:
V小 A + 3B 2C 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。
解析:
2.在一定条件下.合成氨气的反应达到平衡后,混合气 体中NH3的体积分数为25%.若反应前后条件保持不 变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值 是( A ) A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2 技巧三:守恒法
化学平衡状态简单计算公式
化学平衡状态简单计算公式化学平衡是化学反应达到一定条件下的稳定状态,其中反应物和生成物的浓度保持不变。
在化学平衡状态下,反应物和生成物之间的速率相等,这种状态可以用化学平衡常数来描述。
化学平衡状态的计算公式可以帮助我们理解和预测化学反应的平衡状态。
化学平衡常数(K)是描述化学平衡状态的一个重要参数,它可以用来表示反应物和生成物之间的浓度关系。
化学平衡状态的计算公式可以根据反应物和生成物的浓度来推导,下面我们将介绍一些常见的化学平衡状态的计算公式。
1. 对于一般的化学反应 aA + bB ⇌ cC + dD,化学平衡常数(K)的计算公式为:\[ K = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b} \]其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度,a、b、c、d分别表示它们的摩尔系数。
化学平衡常数K的大小可以反映反应物和生成物浓度之间的关系,当K大于1时,生成物浓度较大;当K小于1时,反应物浓度较大;当K等于1时,反应物和生成物的浓度相等。
2. 对于气相反应 aA + bB ⇌ cC + dD,化学平衡常数(K)的计算公式为:\[ K_p = \left( \frac{P_C^c \cdot P_D^d}{P_A^a \cdot P_B^b} \right) \]其中,P_A、P_B、P_C、P_D分别表示反应物A、B和生成物C、D的分压,a、b、c、d分别表示它们的摩尔系数。
化学平衡常数K_p的大小可以反映反应物和生成物分压之间的关系,它与K的大小有一定的关系,但并不完全相同。
3. 对于溶液中的反应 aA + bB ⇌ cC + dD,化学平衡常数(K)的计算公式为:\[ K_c = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b} \]其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的摩尔浓度,a、b、c、d分别表示它们的摩尔系数。
化学平衡的计算方法——“三段式”法16ppt
b
nx b-nx
0
px px
0
qx qx
(1) 平衡常数
px p qx q ( —— ( —— ) ∙ ) V V K= ———————— m b-nx n a-mx ) ) ∙ ( ——— (——— V V
(2)反应物:n(平)=n(始)-n(变); 生成物:n(平)=n(始)+n(变)。
等效平衡
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反 应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在 达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、 物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平 衡(包括“相同的平衡状态”)。
(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。 (2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状 态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对 应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。 而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数) 对应相同,反应的速率、压强等可以不同。
a-mx -1 ——— mol ∙ L (3)平衡时A的物质的量浓度: c平(A)= V
mx —— ×100% α (A) = (4)平衡时A的转化率: 平 a nx mx A、B的转化率之比为α(A): α(B) = —— : —— a b
(5)平衡时A的体积分数或者物质的量分数:
φ(A)平= ————————— ×100%
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应 方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经 过扩大→缩小或缩小→扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平 衡状态。
“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用解析
“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用解析高中化学中关于化学平衡类题目,是近几年来高考必考内容,而且难度逐年增加。
本文就“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用做个解析。
定性或半定量判断化学反应方向、限度时,一般用到勒夏特列原理:当外界条件改变时,平衡总是向削弱这种改变的方向移动。
解决化学平衡的定量计算时,一般立足于以下两个基本关系。
(1)各反应物及生成物的物质的量变化值符合化学反应方程计量比。
(2)平衡常数K。
对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=。
应用:①判断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。
K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
②判断反应是否达到平衡状态,化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时,浓度商均为Qc=。
Qc>K时,反应向逆反应方向进行;Qc=K时,反应处于平衡状态;Qc<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数判断反应的热效应,若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
一、典例剖析加热N2O5,依次发生的分解反应为①N2O5N2O3+O2,②N2O3N2O+O2;在2L密闭容器中充入8molN2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol。
则t℃时反应①的平衡常数为()。
A.10.7B.8.5C.9.6D.10.2答案:B。
解析:题设中有两个反应,可理解为先发生反应①,其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应②,且在两个反应中都有O2生成,再由已知条件列方程组求解。
设反应①中生成N2O3物质的量浓度为x,反应②中生成N2O物质的量浓度为y。
则:N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)N2O3(g)N2O(g)+O2(g)起始浓度/(mol·L-1) 4 00 x00转化浓度/(mol·L-1)x x x y y y平衡浓度/(mol·L-1) 4-x x x x-y y y依题意O2的平衡浓度为x+y=4.5mol·L-1,N2O3的平衡浓度为x-y=1.7mol·L-1。
化学平衡状态的计算及化学平衡状态的判断
化学平衡状态的判定依据
2.间接(等价)标志
(2)各物质的百分含量保持不变
百分含量包含有——各物质的浓度,物质的量,质量,气体 的体积,物质的量分数,体积分数,质量分数等。
2.间接(等价)标志
(1)混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间 的改变而改变。
对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应(如 )来说,可利用混合气体的总压、总体积
、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平 衡。
对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应:(如H2+I2 2HI),不能用此标志判断平衡是否到达,因为在此反应
化学平 (mol/L)
变化浓度 (mol/L)
平衡浓度 (mol/L)
mA + nB pC abc x a-x b- c+
解答过程(示范)
解答过程(答题有问题的)
化学平衡状态的判定依据
可逆反应达到平衡时,V正=V逆,每一种物质的浓度 保持不变
1.直接(特征)标志
(1)速率特征:v(A)正=v(A)逆 有两种含义: a、对于同一物质的消耗速率与生成速率相等。 b、对于不同物质正逆反应速率之比等于计量数之比,但必须是 不同方向的速率。 c、另外表示反应速率的方式除了物质的消耗和生成,还可以用 化学键的断裂和形成
(2)含量特征:各物质的浓度保持不变
化学平衡状态的判定依据
“三段式法”解化学平衡计算
“三段式法”解化学平衡计算在化学平衡的计算中,常常要计算反应物的转化率、各组分的转化浓度、转化的物质的量、平衡浓度、平衡时物质的量等。
若在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量,能理顺关系,找出已知与未知的关系,对正确分析和解决问题有很大帮助。
[例1]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。
[分析]假设起始二氧化碳的物质的量为2mol,分解率为x2 CO2 ====2 CO + O2开始物质的量2mol 0 0转化的物质的量2x 2x x平衡物质的量2—2x 2x x根据质量守恒定律,反应前后气体的总质量为88g,反应后气体的总的物质的量为(2—2x)+2x+ =2—x由摩尔质量的定义得M=88g/(2—x)mol所以x=(88—2M)/M[例2]把3molA和2.5molB混合,充入2L密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)经5秒钟反应达到平衡,生成1D,并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1,则此反应中B的转化率为,C的化学计量数x为,A的平衡浓度为。
[分析]在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)开始物质的量3mol 2.5mol 0 0转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol反应速率0.1mol·L-1·s-1平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1 mol由D的生成量,根据方程式可计算出A、B的转化量分别为 1.5mol 、0.5mol。
所以,B的转化率为0.5/2.5=20%。
由题意,D的反应速率为1mol/(2L·5s)=0.1mol·L-1·s-1根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比,可得x=2。
“三段式法”解化学平衡计算
“三段式法”解化学平衡计算三段式法(The Three-Stage Method)是一种用于解决化学平衡计算问题的方法。
它是一种逐步逼近的方法,可以帮助我们求解出复杂的平衡计算问题。
下面将详细介绍三段式法的步骤和原理。
三段式法适用于已知反应物浓度以及平衡常数K,求解反应物消耗和产物生成的平衡浓度。
它将问题分为三个阶段进行求解,每个阶段的详细计算在下文中介绍。
第一阶段:假设所有反应物均未发生反应,即初始浓度为初始浓度。
根据这个假设进行平衡浓度的计算。
第二阶段:反应发生并消耗部分反应物,根据会消耗的反应物数量及计算出的平衡浓度进行推算。
第三阶段:计算所有产物生成的浓度,通过已知反应物的初始浓度和平衡浓度,以及平衡常数K的值进行计算。
接下来,我们将一步一步地演示三段式法的应用。
步骤一:列出化学方程式,鉴别反应物和产物。
例如,对于方程式aA+bB⇌cC+dD,a和b是反应物的摩尔系数,c和d是产物的摩尔系数。
步骤二:计算初始浓度。
根据实验数据或给定条件计算出反应物的初始浓度。
步骤三:计算平衡常数K。
平衡常数K可以通过实验数据或给定条件得到。
步骤四:进行第一阶段的计算。
假设所有反应物都未发生反应,计算出平衡浓度。
根据方程式中的摩尔比例关系和给定的初始浓度,可以计算出每个物质的平衡浓度。
步骤五:进行第二阶段的计算。
考虑到反应的进展,假设消耗了部分反应物。
根据消耗的反应物数量、初始浓度和已计算出的平衡浓度,可以推算出剩余的反应物浓度。
步骤六:进行第三阶段的计算。
根据已知的初始浓度、平衡浓度和平衡常数K,可以计算出所有产物的浓度。
步骤七:检查平衡。
检查计算出的浓度是否满足平衡条件,即是否满足化学方程式中的摩尔比例关系。
通过以上的步骤,我们可以使用三段式法求解化学平衡计算问题。
这种方法的优点是逐步逼近,并且能够确保计算的精度。
使用三段式法可以帮助我们理解化学平衡,并解决计算复杂平衡问题。
高中化学:化学平衡的计算
高中化学:化学平衡的计算【考点归纳】(1)基本模式﹣﹣“三段式”例:m A+n B⇌p C+q D起始:a b00转化:mx nx px qx平衡:a﹣mx b﹣nx px qx(2)基本关系:①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.②转化率α:转化率(α)=×100%③气体的平均分子量:M=M=ρ•V m④几点定律:a、如果保持P、T不变:则气体的体积比等于物质的量之比;则气体的密度比等于摩尔质量之比.b、如果保持V、T不变:则气体的压强比等于气体物质的量之比.【命题方向】题型一:常规计算典例1:(2012•南昌三模)将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol•L﹣1,现有下列几种说法:①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•L﹣1•s﹣1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L﹣1•s﹣1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol•L﹣1其中正确的是()分析:根据化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量及根据反应2A(g)+B(g)⇌2C(g),并利用三段式法计算,据此解答.解答:利用三段式法计算:起始A的浓度为=2mol/L,B的浓度为=1mol/L2A(g)+B(g)⇌2C(g),起始:2mol/L1mol/L0变化:0.6mol/L0.3mol/L0.6mol/L2s时:1.4mol/L0.7mol/L0.6mol/L2s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)==0.3mol•L﹣1•s﹣1;2s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)==0.15mol•L﹣1•s﹣1;2s时物质A的转化率为α=×100%=30%;2s时物质B的浓度为0.7mol•L﹣1,显然①④正确,故选:B.点评:本题考查化学反应速率有关计算,难度不大,学生应学会利用三段式计算方法来表示各个量,并进行相关的计算.题型二:差量法典例2:1体积SO2和3体积空气混合后在450℃以上通过V2O5催化剂发生反应.若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1,则SO2的转化率为()A.90%B.80%C.45%D.10%分析:根据阿伏加德罗定律的推论可知,P、T不变时,混合气体的密度比等于体积之比之比,据此解答.解答:由阿伏加德罗定律的推论可知:,V2=0.9×(3+1)=3.6体积.设参加反应的SO2为x体积,由差量法2SO2+O2⇌2SO3△V23﹣2=1x4﹣3.6=0.42:1=x:0.4解得x=0.8,所以反应掉的体积是原有SO2的×100%=80%.点评:本题可以通过常规方法解题,这里引入差量法使过程变得简单,但掌握不好的同学建议还是采用常规法解题.题型三:极端假设法典例3:一定条件下,可逆反应A2+B2⇌2AB达到化学平衡,经测定平衡时c(A2)=0.5mol •L﹣1,c(B2)=0.1mol•L﹣1,c(AB)=1.6mol•L﹣1,若A2、B2、AB的起始浓度分别以a、b、c表示.请回答:(1)a、b应满足的关系;(2)a的取值范围.分析:(1)根据反应A2+B2⇌2AB及质量守恒定律,找出a、b的关系;(2)根据a、c的关系,c取最小值时,a有最大值;按照计量数关系,假设反应物B2完全反应,a有最小值.解答:(1)由反应A2+B2⇌2AB,将生成物A2、B2按照计量数转化为AB,A2的浓度始终比B2的浓度大0.5﹣0.1=0.4,即a、b满足关系:a﹣b=0.4,故答案为:a﹣b=0.4;(2)当c=0时,a有最大值,将c(AB)=1.6mol•L﹣1按照化学计量数转化成A2的浓度,最大值为0.5+×1.6=1.3;则有b=0时,a有最小值,按照化学计量数将c(A2)=0.5mol•L﹣1、c(B2)=0.1mol•L﹣1都转化成AB,a的最小值为0.5﹣0.1=0.4,所以a的取值范围为:0.4≤a≤1.3,故答案为:0.4≤a≤1.3.点评:本题考查了可逆反应特点及等效平衡知识,可以根据可逆反应的特点采用极端假设法解题,本题难度不大.题型四:连续平衡典例4:将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)当达到平衡时,c(H2)=1mol/L,c(HI)=4mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为()A.16B.20C.24D.36分析:反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI),NH4I分解生成的HI为平衡时HI与分解的HI之和,即为NH4I分解生成的NH3,由反应②可知分解的c(HI)为平衡时c(H2)的2倍,求出为NH4I分解生成的NH3,代入反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI)计算.解答:平衡时c(HI)=4mol/L,HI分解生成的H2的浓度为1mol/L,NH4I分解生成的HI的浓度为4mol/L+2×1mol/L=6mol/L,所以NH4I分解生成的NH3的浓度为6mol/L,所以反应①的平衡常数k=c(NH3)•c(HI)=6mol/L×4mol/L=24mol2•L﹣2,故选C.点评:本题考查化学平衡常数的计算,解题关键在于平衡时HI为NH4I分解生成的HI与分解的HI之差,难度中等.【解题思路点拨】化学平衡的计算重要需要掌握三段式、差量法、极端假设法、连续平衡等提醒的解题方法,三段式法是最重要的.。
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②确定反应过程的变化量, ③确定平衡量,
④依据题干中的条件建立等式关系进行计 算
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一、化学平衡三段式
6
2 NH3
0
变(mol) 0.5
1.5
1
平(mol) 2 — 0.5 6 — 1.5
1
w% = 1.5/6 x 100% = 25%
经典题目解析
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2、恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体 通入一个固定容积的密闭容器中:
N2 + 3H2
2 NH3
(1)若反应进行至t时,n(N2)=13mol
2A(g) 起: 2
变: x 平: 2—x
2B(g) + C(g)
0
0 X=0.8mol
x
x/2
x
x/2 V%=50%
100 120
=
p1 p2
经典题目解析
n1 n2
=2
2+ x/2
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第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平 衡
化学平衡的计算
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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 各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的化
学计量数之比。 2.计算模式: aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
阿伏伽德罗推论
混合气体的压强与其物质的量成正比
p1
n1
p2
n2
恒温、恒压:
混合气体的体积与其物质的量正比
v1
n1
v2
n2
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1、将2molN2和6molH2置于密闭容器中, 当有0.5molN2转化为NH3时达到平衡。 计算(1)平衡时各物质的物质的量?
(2)H2的转化率?
N2 + 3H2
起(mol) 2
n(NH3)=6mol计算a的值。
(2)反应达平衡,混合气体的体积为
716.8L(标况),其中NH3的含量为25%,
计算平衡时NH3的物质的量。
(3)起始时与平衡时混合气体的压强比?
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3、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?
起(qmDol) a
变(mol) x 平(mol) a-x
mA + nB
b
c
n/m x
p/m x
b- n/m x c- p/m x
pC +
d
q/m x d- q/m x
计算理论:
1、物质的量的变化量之比 = 计量数之比
2、转化率 = 反应物消耗的量 x 100% 反应物起始总量
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恒温、恒容: