化学平衡计算题

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：n 1/n 2=V 1/V 2

(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 m n O O

转化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx

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a mol X 和b mol Y 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)(2⨯+b b a

C 、%1005)(2⨯+b a

D 、%1005)(⨯+a

b a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z

起始（mol ） a b 0

转化（mol ） αb 2

1 αb αb 平衡（mol ）-

a α

b 2

1 -b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α= %1005)(2⨯+b b a 。故应选B 。

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

1.1VL

③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 L

A 、②③

B 、②④

C 、①③

D 、①④

解析： A + 3B 2C 小V ∆

1 3

2 2

∴0.05V ∴0.15V Θ0.1V ∴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：2.4mol

1.2mol ×100％=50％。

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⨯+b

a c C 、%100⨯++c

b a

c D 、%10022834⨯+b a 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N 2和H 2混合气的总质量。即NH 3在平衡体系中的质量分数为%10022817⨯+b a c 。故本题应选B 。

2、原子个数守恒

例4、加热时，N 2O 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。今将 4 molN 2O 5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 （O 2）= 4.5 mol/L, c （N 2O 3）= 1.62 mol/L,c （N 2O ）= _______ mol/L ，此时N 2O 5的分解率为 ________。

解析：N 2O 5的起始浓度为c （N 2O 5）=L mol L

mol /414=，平衡时的气体成份及浓度为：

达平衡时的气体成份：N 2O 5 N 2O 3 N 2O O 2

平衡浓度（mol/L ） 设x 1.62 设y

4.5

由N 原子守恒：422262.12⨯=+⨯+y x

由O 原子守恒：4525.4362.15⨯=⨯++⨯+y x

解得：x = 0.94 mol/L ，y = 1.44 mol/L ，所以，c （N 2O ）= 1.44 mol/L ，N 2O 5的分解率为：%5.76%100/4/94.0/4=⨯-L

mol L mol L mol 。 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)=0.8 mol ，n(SO 3)=1.4 mol ，此时SO 2的物质的量应是( )

A ．0.4 mol

B ．0.6 mol

C ．0.8 mol

D ．1.2 mol

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 1 mol 和20