化学平衡的计算 专题

【典例 2】 在 1.0 L 密闭容器中放入 0.10 mol A(g)，在一定温度 进行如下反应：A(g) B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ· mol－1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
时间 t/h 总压强 p/100 kPa 0 1 2 4 8 16 20 25 30
化学平衡的相关计算
②转化率α
转化浓度 转化率 ( ) 100 % 起始浓度
③气体的平均分子量
m总 M n总
M Vm
化学平衡的相关计算
④ 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，即 则气体的密度比等于摩尔质量之比，即
V1 n1 V2 n2
1 M 1 2 M 2
4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53
回答下列问题：
升高温度、降低压强 (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_______________
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率，α(A)的表 p ( －1)×100% 94.1% ，列 p0 达式为______________ 。平衡时A的转化率为_________ =1.5 式并计算反应的平衡常数K_____________ 。
（3）同温同压下，若起始加入量与原起始的量 比例相同，平衡等效。
例题3 在一定温度下，把 2 mol SO2和 1 mol O2 通入一容积一定的 密闭容器内，发生如下反应 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 当反应进行到一定程度时，达到平衡状态。在该容器中，维 持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、SO3 的物质 的量。如果a、b、c 取不同数值，它们满足一定的相互关系，可 保证反应达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上 述平衡时的完全相同，请填写下列空白：
练习1：在一定条件下，向1L密闭容器中 充入3mol X气体和1 molＹ气体发生反应2X (g) + 2Y(g) 3Z(g) + 2W(g),达到化学平 衡时，测出的下列各生成物浓度的数据中肯 定错误的是（ D ） Ａ C(Z)=0.75mol/L B C(Z)=1.2mol/L C C(W)=0.80mol/L D C(W)=1.00mol/L
b、如果保持V、T不变： P n 则气体的压强比等于气体物质的量之比，即 1 1
P2
n2
px p qx q V · V 则有：(1)K＝ a－mx m b－nx n V · V a－mx (2)C 平（A）＝ V (mol· L－1)。 mx mx nx mb (3)α(A)平＝ a ×100%，α(A)∶α(B)＝ a ∶ b ＝ na 。 a－mx (4)φ(A)＝ ×100% a＋b＋p＋q－m－nx p平 a＋b＋p＋q－m－nx (5) ＝ 要明确各量的意义， p始 a＋b 理解其计算公式各个 a· MA＋b· MB －1 (6) ρ (混)＝ (g· L ) 物理量的含义。 V a· MA＋b· MB (7) M ＝ (g· mol－1) a＋b＋p＋q－m－nx
2 (1)若a=0,b=0,c= . 0.25 和 c = 1.5 (2)若a=0.5 ,则b= . (3)a、b、c取值必须满足的一定条件是（请用两个方 程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c） .
小结：
有关化学平衡问题的解题思想 1、极端思想
2、扩大分割思想
3、等效思想
要求同学们要学会运用这些解题思想来 分析、解决有关的化学平衡问题。
2.典例剖析
【典例 1】研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时， 涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ) 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ) (1)4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常 K2 1 K2 数 K＝________( 用 K1、K2 表示)。 (2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响， 在恒温条件下， 向 2 L 恒容 密闭容器中加入 0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2，10 min 时反应(Ⅱ)达 － － － 到平衡。测得 10 min 内 v(ClNO)＝7.5×10 3 mol· L 1· min 1，则 75% 。其 2.5×10－2 平衡后 n(Cl2)＝____________mol ，NO 的转化率 α1＝______ 他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时 NO 的转化 > α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数 K2________( 不变 填“增 率 α2_____ 大” “减小”或“不变” ) 。若要使 K2 减小，可采取的措施是 升高温度 _______________ 。
复习回顾
一、化学平衡建立 二、化学平衡概念 三、化学平衡特征 四、化学平衡标志
五、化学平衡移动 六、影响化学平衡因素 七、勒夏特列原理 八、化学平衡常数 九、化学平衡图像 十、等效平衡
专题： 化学平衡计算
1.方法指导
有关化学平衡计算题的 解题技能 1．分析三个量：
即起始量、变化量、平衡量。
(2)1 200 ℃时反应 C(g)＋D(g) 2.5 的值为________ 。 A(g)＋B(g)的平衡常数
4.真题演练
【真题】 （2014·福建卷 24 节选）铁及其化合物与生产、 生活关系密切。 （3）已知 t℃时，反应 FeO(s)＋CO(g) 的平衡常数 K＝0.25。 ① t ℃ 时 ， 反 应 达 到 平 衡 时 ＝ n(CO) ： n(CO2) Fe(s)＋CO2(g)
化学平衡计算题的解题思路
思 维 建 模
3.应用体验
【应用】 已知 A(g)＋B(g) 温度的关系如下：
C(g)＋D(g)反应的平衡常数和
源自文库
温度/℃ 平衡常数
700 1.7
900 1.1
830 1.0
1 000 0.6
1 200 0.4
回答下列问题： (1)830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A 和0.80 mol的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝ 0.022 0.003 mol· L－1· s－1。则6 s时c(A)＝________mol· L－1，C的 0.09 物质的量为________mol ；若反应经一段时间后，达到平 衡时A的转化率为____________ ，如果这时向该密闭容器 80% 中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为__________ ； 80%
三、等效思想
利用等效平衡原理进行有关化学平衡问题应用
等效平衡的类型：
（1）同温同体积：对于气体体积变化的可逆反 应，将任一起始加入量换成左端（或右端）的量与原 起始的量相同，平衡等效。 （2）同温同体积：对于气体体积不变的可逆 反应，将任一起始量换成左端（或右端）的量与原起 始的量比例相同，平衡等效。
2． (1)对于反应物，起始量－变化量＝平衡量。 (2)对于生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 (3)各物质转化量之比等于各物质的化学计 量数之比。
明确三个关系：
基本模式——“三段式”
3．计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋ qD(g)，令 A、B 起始物质的量(mol)分别为 a、b，达到平衡后， A 的消耗量为 mx，容器容积为 V L。 mA(g) ＋ nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始(mol) a b 0 0 变化(mol) mx nx px qx 平衡(mol) a－mx b－nx px qx
二、扩大、分割思想
化学平衡的建立只与物质的始态和终态 有关，与建立平衡的路径无关。化学平衡的 移动是根据勒夏特列原理原理来进行判断的。 但对于一些较复杂的、抽象的过程却往往难 以得出结论，如果将其扩大或分割为若干个 简单的、具体的过程，就会使问题变得简捷 明了。
练习2： 在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反 应 2NO2(g) N2O4 (g) 。达到平衡时， 再向容器内通入一定量的NO 2 (g)，重新达 到平衡时，与第一次平衡时相比，NO2的体 积分数（ C ） A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
4:1
。
②若在 1 L 密闭容器中加入 0.02 mol FeO(s)，并通入 xmolCO， t℃时反应达到平衡。 此时 FeO(s)转化率为 50%， 则 x＝
0.05
。
5.解题技巧
一、极端思想
化学平衡研究的对象是不能完全进行的反 应——可逆反应。极端思想就是将可逆反应 极端地视为不可逆反应，从而求出某物质量 的极大值和极小值。
谢谢大家！