化学平衡的相关计算(三段式法)
高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》含解析
【热门思想】1、化学均衡计算2、化学均衡常数【热门释疑】1、怎样运用“三段式”模式进行化学均衡计算?依据反响进行 ( 或均衡挪动 ) 的方向,设某反响物耗费的量,而后列式求解。
例:m A+n B p C+q D开端量:a b00变化量:mx nx px qx平权衡:a-mx b-nx px qx注意:①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比率。
②这里 a、b 可指:物质的量、浓度、体积等。
③弄清开端量、平权衡、均衡转变率三者之间的交换关系。
④在使用均衡常数时,要注意反响物或生成物的状态。
2、化学均衡常数的意义是什么?使用化学均衡常数应注意哪些问题?(1)化学均衡常数的意义:①化学均衡常数可表示反响进行的程度。
K 越大,反响进行的程度越大, K>105时,能够以为该反响已经进行完整。
固然转变率也能表示反响进行的程度,但转变率不单与温度相关,并且与开端条件相关。
②K的大小只与温度相关,与反响物或生成物的开端浓度没关。
(2)在使用化学均衡常数时应注意:①不要把反响系统中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进均衡常数表达式中,但非水溶液中,如有水参加或生成,则此时水的浓度不行视为常数,应写进均衡常数表达式中。
②同一化学反响,化学反响方程式写法不一样,其均衡常数表达式及数值亦不一样。
所以书写均衡常数表达式及数值时,要与化学反响方程式相对应,不然就没存心义。
【热门考题】【典例】【 2014 年高考四川卷第7 题】在 10L 恒容密闭容器中充入X(g) 和 Y(g) ,发生反响X(g) + Y(g) M(g) + N(g) ,所得实验数据以下表:开端时物质的量 /mol 均衡时物质的量 /mol实验温度/ ℃编号n(X) n(Y) n(M)①700②800③800 a④900 b以下说法正确的选项是A.实验①中,若 5min 时测得 n(M) =,则 0 至 5min 时间内,用 N 表示的均匀反响速率υ(N) =× 10 -2mol/(L ·min)B.实验②中,该反响的均衡常数K=C.实验③中,达到均衡是,X 的转变率为60%D.实验④中,达到均衡时,b>【答案】 C开端浓度( mol/L )0 0转变浓度( mol/L )则该温度下均衡常数K=错误!=>1,这说明高升温度均衡常数减小,即均衡向逆反响方向挪动,所以正方应是放热反响。
化学平衡的相关计算
00cx dxFra bibliotekcxdx
A的转化率:α(A)=(ax/m)×100%
C的物质的量(或体积)分数:ω(C)=
×100%
(开封模拟)在恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个体积为V L 固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(1) 若反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,计算a的值__。 (2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含 量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量__________。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下 同) n(始)∶n(平)= __________。 (4)原混合气体中a∶b=__________。
化学平衡计算题的解题思路
思 维 建 模
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(5) 达到平衡时,N2和H2的转化率之比α (N2)∶α (H2)= __________。 (6) 平衡混合气中,n(N2):n(H2):n(NH3)=__________。
(开封模拟)在恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个体积为V L固定容积的密 闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
有关概念
3、反应的转化率(α):
α=
×100%
有关概念
4、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: =
5、计算模板:
浓度(或物质的量) 起始 转化 平衡
aA(g)+bB(g) mn ax bx m-ax n-bx
化学平衡的计算方法——“三段式”法16
(6)平衡时和开始时的压强比值:
—pp((—平始—)) =—an+— )xb—+a+— (pb— +q—-m—-——
(7)混合气体的密度:ρ(混)=
—a∙M—(—A)—+ —b∙M—(—B)—— V
g∙L-1
(8)混合气体的平均摩尔质量:
M—=
a∙M(A)+ b∙M(B) —a+—b—+(—p+—q—-m—- ——
a
b0
0
mx nx px qx
a-mx b-nx px qx
(1) 平衡常数
K=(——a(-—V—— mpVx— x——))—pm∙∙(— (——qVb—x— -V—n— )xq——)n
(2)反应物:n(平)=n(始)-n(变);
生成物:n(平)=n(始)+n(变)。
(3)平衡时A的物质的量浓度:
(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。
合成氨工业
有利于提高转化率
{降提高化学反应速率
提高压强 催化剂
分离氨 合成氨的适宜条件:铁触媒;
700K;
107-108Pa; 投料比n(N2):n(H2)=1:2.8
化学平衡的计算方法——“三段式”法
反应mA (g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),令A、B起始物质的量分别为 amol、bmol,达到平衡后,A的消耗量为mx mol,容器容积为V L.
化学平衡的综合计算
C.若在 1 L 的密闭容器中通入 CO2 和 H2 各 1 mol,5 min 后温度升高到 830 ℃,此时测得 CO2 为 0.4 mol 时,该 反应达到平衡状态 D.若平衡浓度符合下列关系式: 时的温度为 1 000 ℃ cCO2 cH2O = ,则此 3cCO 5cH2
回答下列问题: (1) 该 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式 K = ________ , ΔH__________0(填“<”“ >”或“ =”); (2)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
pxp· qxq (1)K= a-mxm· b-nxn
mx (2)α(A)平= a ×100%
a-mx (3)φ(A)= ×100% a-mx+b-nx+px+qx
m总 (4)ρ(混)= V
m总 (5) M = n总
常常还要用到阿伏伽德罗定律及推论:
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
例2[2012· 天津理综]已知2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g);
ΔH = -197 kJ· mol-1。向同温、同体积的三个密闭容 器中分别充入气体: (甲) 2 mol SO2和1 mol O2; (乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ; (丙) 2 mol SO3 。恒温、
2.解题方法——三段式法
对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令 A、B 起 始物质的量浓度分别为 a mol/L、 b mol/L, 达到平衡后消耗 A 的物质的量浓度为 mx mol/L。
化学平衡计算题求解常用方法
下列叙述不正确的是( ) D A.放出热量关系:a < b < 92.4 B.起始时反应速率:③ >② >① C.达平衡时氨气的体积分数:③>① D.N2的转化率:② > ① > ③
方法二:放缩法(虚拟过程)
是一种有意识地对相关的量进行 放大或缩小的方法。 用于不同起始加入量的条件下达 到平衡后各物理量的比较。
练习
3、常温、常压下,可发生如下反应:A(g)+B(g) C(g)+nD(g),若将2molA和2molB混合充入体积可变的密闭容 器中,在不同条件下达到平衡时,C的浓度如下
n>1 (1)可逆反应中,化学计量数n取值范围为__________ ,理 由是___ ________________。 增大压强,平衡向逆向移动 液态或固态 (2)在5×105Pa时,D的状态为____________________。
0.1*P/P0
mol,n(A)= 0.1*(2-P/P0) mol
0.051 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=?
分析该反应中反应反应物的浓度c(A)变化 与时间间隔(△t)的规律,得出的结论 是 每间隔4小时,c(A)减少一半 , 由此规律推 出反应在12h时反应物的浓度c(A)为 0.031 mol· L-1
结果
两次平衡时各组分百 分量、n、c均相同 两次平衡时各组分 百分量相同,n、c 同比例变化 两次平衡时各组分 百分量、c相同,n 同比例变化
(重庆)4、将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应: E(g)+F(s)⇌2G(g).忽略固体体积,平衡时G的体积 分数(%)随温度和压强的变化如下表所示.
(海南)3、 CuBr2分解的热化学方程式为: 2CuBr2(s)=2 CuBr(s)+ Br2(g) △H=+105.4kJ /mol 在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热 分解,平衡时P(Br2)为4.66×103Pa。 ①如反应体系的体积不变,提高反应温度, 则P(Br2)将会 (填“增大”、 “不变”或“减小”)。 ②如反应温度不变,将反应体系的体积 增加一倍,则P(Br )的变化范围为
2025届高中化学高考复习学案:化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算(答案在最后)1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。
2.了解压强平衡常数的含义,并能进行简单计算。
考点一化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法1.分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。
2.明确三个关系(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)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。
3.计算模型——“三段式”法(1)步骤:书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。
(2)模式:如反应:m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(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1L。
m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g)起始/mol a b00变化/mol mx nx px qx平衡/mol a-mx b-nx px qx【教考衔接】典例1[全国卷Ⅰ]H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。
在610K时,将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=________(保留三位有效数字)。
(2)在620K时重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2________(填“>”“<”或“=”,下同)α1,该反应的ΔH________0。
听课笔记典例2[2023·全国甲卷,28(2)]电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni+等)与O3反应可得MO+。
MO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。
分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4===M++CH3OH,结果如下图所示。
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
“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
“三段式法”解答化学平衡计算题
6.2.2 “三段式法”解答化学平衡计算题(1)步骤①写出有关化学平衡的化学方程式。
②确定各物质的起始、转化、平衡时的量(物质的量或物质的量浓度)。
③根据已知条件建立等式关系并做解答。
(2)方法:如m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L−1、b mol·L−1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L−1。
m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g)起始物质的量浓度(mol·L−1) a b0 0变化物质的量浓度(mol·L−1) mx nx px qx平衡物质的量浓度(mol·L−1) a−mx b−nx px qxK=()() ()()p qm npx qxa mxb nx⋅-⋅-说明:①反应物:c(平)=c(始)−c(变);生成物:c(平)=c(始)+c(变)。
②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。
某恒定温度下,在一个2 L的密闭容器中充入A气体,B气体,测得其浓度为2 mol/L和1 mol/L;且发生如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?)已知“?”代表C、D状态未确定;反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法中正确的是①该反应的化学平衡常数表达式为:K=4232(C)(D)(A)(B)c c c c②此时B 的转化率为35% ③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变④增加C 的量,A 、B 转化率不变A .①②B .②③C .①④D .③④【答案】D【解析】 3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?)开始(mol/L ):2 1 0 0转化(mol/L ):0.6 0.4 0.8 0.4平衡(mol/L ):1.4 0.6 0.8 0.4设平衡时气体总的物质的量浓度为x mol/L ,根据压强之比等于物质的量之比可得:12=p n p n 前后, 又因为123n n x =,故534x =,可得x =2.4,从而可知C 为固体或液体,D 为气体。
(完整版)“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。
化学平衡的计算
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α100%=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.。
“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。
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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
2
2
B
A和两种气体通入密闭容器中,反应按
2
2
yB
xA+
C
2进行,2秒钟后反应速率如下:)
/(
5.0
)
(2
s
L
mol
v
A
⋅
=,
)
/(
5.1
)
(2
s
L
mol
v
B
⋅
=,)
/(
1
)
(
s
L
mol
v
C
⋅
=,则x、y的值分别为()A.3和2 B.1和3 C.3和1 D.4和5
2、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⋅
=L
mol
v
X
,乙:m in)
/(
2.1⋅
=L
mol
v
Y
,丙:m in)
/(
8.0⋅
=L
mol
v
E
,丁:m in)
/(
9.0⋅
=L
mol
v
F。
则反应最快的是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
3、在一定条件下,向1L密闭容器中加入
2
2N
mol和
2
10H
mol,发生反应2
2
3H
N+
3
2NH,2分钟末时,测得剩余氮气为mol
1,下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是()
A.min)
/(
5.0
)
(2
⋅
=L
mol
v
N
B.min)
/(
5.1
)
(2
⋅
=L
mol
v
H
C.min)
/(
2
)
(2
⋅
=L
mol
v
NH
D.min)
/(
1
)
(2
⋅
=L
mol
v
N
4、把3molP和置于2L密闭容器中,发生如下反应:3P(g)+Q(g) xM(g)+2N(g),5min后达到平衡,生成N 1mol,经测定M的平均速率是(L·min),下列叙述错误的是( )
的平均反应速率是(L·min) 的转化率是25%
的平衡浓度是1mol/L 的值为2
5、在一只密闭容器中,把气体X和气体Y相混合,在一定条件下发生了下列可逆反应:3X(g)+Y(g) xQ(g)+2R(g)
当反应达平衡时,生成,并测得Q 的浓度为L.下列叙述中正确的是( )
的值为2
的平衡浓度为L 的转化率为60%
的平衡浓度为L 6、在C ο400时,将2SO 和214O mol 压入一个盛有催化剂的VL 密闭容器中进行反应(222O SO + 32SO ),2分钟时容器中剩下22SO mol 和212O mol 。
则:
(1)2分钟内生成的3SO 的物质的量是多少2SO 起始的物质的量是多少
(2)2分钟内以2SO 浓度变化表示的平均反应速率是多少以3SO 浓度变化表示的平均反应速率又是多少
7、对于反应2L(g)+3M(g) XQ(g)+3R(g),在容积为2L 的密闭容器中,将2mol 气体L 和3mol 气体M 混合,当反应经2分钟后达平衡时,生成气体R ,并测得Q 的浓度为L ,求:(1) x 的值是多少 (2) L 的转化率是多少
(3) M 的反应速率M v 是多少
学习
反思
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评价 自我评价:A ( )B ( )C ( )D ( ) 教师评价:A ( )B ( )C ( )D ( ) 组长评价:A ( )B ( )C ( )D ( ) 评 语:。