化学平衡问题的解题规律与技巧

∴转化率
变化量 起始量
100%
3 12
100%
25%
答案Ｃ
例2：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%
用基本方法可以算出答案为A。若设计另 外的途径通过B求A的转化率显得更加简 单。因为A和B按1:2反应，而A、B又是等 物质的量，∴A必过量，设B完全转化则A 只转化一半，故转化率为50%，但可逆反 应的特点反应物不能完全转化，∴A的实 际转化率<50%，故答案为A。
此题刚一读无从下手，但若从原子守恒的角度分析，便 很容易得到解决。
入口处：N2:H2:NH3 6:8:1，出口处： N2:H2:NH3=9:27:8。设出口处N2为9mol，则 nN=9×2+8=26mol，设入口处N2为6mol，则 nN=6×2+1=13mol。据N守恒，则入口处N2必 为12mol，∴N2变化3mol。
例：反应NH4HS(固) NH3(气)+H2S(气)在 某温度下达到平衡，下列各种情况不能使 平衡发生移动的是（ ）
A 移定一部分NH4HS
B 其它条件不变，通入SO2气
C 容器容积不变，充入N2
D 充入N2气，保持压强不变
分析：选项A，中反应物NH4HS为固态， 不存在浓度问题，因此多加入或取出其用 量，对所发生的化学平衡体系的移动没有 影响。
分析：椐题意：升温，M变小，据勒夏特 列原理，升温向吸热方向移动，所以此题 吸热方向即为M变小的方向。
假设m+n>p+q，则正反应为放热反应Q>0
若m+n<p+q，则正反应为吸热方向Q<0
答案A、C
( 6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学 研究领域中的重要作用。
对于N2(g) + 3H2(g)
外界条件
措施
V正
2NH3(g) (正反应放热)
V逆
V正和V逆关系 平衡移动
情况
温度 浓度
压强 催化剂
升温
降温
增大反应物 浓度 减小生成物 浓度 增大生成物 浓度 减小反应物 浓度 增大压强
二、化学平衡问题的解题规律与技巧
（一）无关气体对平衡的影响：
在已达平衡的气体可逆反应中，若加入与任 何气体都不反应的稀有气体，平衡是否移动 有两种可能：
1、若为定温、定容容器，加入无关气体将导 致气体的总压强增大，但因体积未变，各原 有气体的浓度也未变，故平衡不移动。
2、若为定温、定压容器，加入稀有气体，要 维持恒压则体积必然增大，即降低各原有气 体的浓度平衡向气体体积变大的方向移动。
2、若体系内有固态或液态物质参与反应， 则必须通过质量的变化来确定平衡移动的 情况如A(g)+B(s) C(g)如果平均相对分子 质量增大，平衡向生成C方向移动。
例1、在密闭容器中，下列反应达到平衡时， 缩小容器容积（设温度不变），混和气体平均 分子量，一定不增大的是（ ）
①N2(气)+3H2(气) NH3(气) ②2NH3(气)+CO2(气) CO(NH2)2(固)+H2O(气)
认
识
化 学
方向
反
应
化学热力学
限度
化学反应速率 定量描述：化学反应速率
影响因素：c 、P、T、催化剂
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判据：反应焓变（△H） 反应熵变（△S）
影响规律：△H — T△S
平衡状态的特征及定性判断 平衡移动及影响因素：T 、 c 、P 定量描述：化学平衡常数
平衡转化率
化学反 应条件 的优化 工业合
成氨
一、变化途径寻解题捷径：
选项B，向平衡体系中通入SO2气，由于发 生氧化还原反应：SO2+2H2S 3S+2H2O， 降低H2S的浓度，使上述平衡体系向正反 应方向移动。
选项C，容器容积不变情况下通入与 反应无关的N2气，虽然容器内的压强增大 了，但由于容器容积没变，原平衡体系各 组分的浓度都没变，因此平衡不移动。
选项D，充入N2气，为了保持容器内压强 不变，势必要扩大容器的容积，但扩大容 积的结果，使平衡体系里各组成成份的浓 度都变小，则使原平衡状态要向气体体积 增大（即向正反应）方向移动。
答案为C、D。
例3、对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气) 的平衡体系。为升高温度时体系的平均分 子量对氢气的相对密度从16.9变为16.5则下 列判断正确的是（ ）
A m+n>p+q 正反应是放热反应
B m+n>p+q 正反应为吸热反应
C m+n<p+q 逆反应是放热反应
D m+n<p+q 逆反应是吸热反应
有些化学平衡问题，常可通过设计另外的变 化途径，使难以确定的问题变得有规律可循， 从而化难为易使问题得到解决。
例1：在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合 成塔入口处气体N2、H2 、NH3的体积比为6:8:1， 出口处N2、H2、NH3的体积比为9:27:8，则氮气 的转化率为（ ）
A 75% B 50% C 25% D 20%
减小压强
使用
增大 减小 增大 减小
增大 减小 增大 减小 增大
增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大
V正＜V逆 V正＞V逆 V正＞V逆 V正＞V逆 V正＜V逆 V正＜V逆 V正＞V逆 V正＜V逆 V正＝V逆
逆移 正移 正移 正移 逆移 逆移 正移 逆移 不移动
▲知识的逻辑关系
化学动力学 速率
A C和B可能都是固体
B B和C一定都是气体
C 若C为固体，则B一定是气体
D B和C可能都是气体
分析：据题目所给条件，知：温度升高， 平衡向正反应方向移动，气体平均相对分 子质量变小。因此，可判断：B、C可能都 是气体或其中之一一定是气体（若B、C都 是气体，质量不变，气体的物质的量增大， 满足平均相对分子质量变小这个条件；若B、 C有一个为气体，另一个为非气体，必有： M(A)>M(B)，M(A)>M(C)，根据质量守恒定律， 它们同样也满足平均相对分子质量变小这 个条件）。
动，M将增大。
②左边气体的M=
217 44 3
=26，右边只有
H2O(气)，M=18缩小容积，平衡向左移动
M将减小。
③左边气体只有H2O(气)，M=18，右边气
体的M=
28 2 2
=15，缩小容积，平衡向左移
动，M将增大。
例2、可逆反应：3A(气) 3B(?)+C(?) （正反应是吸热反应）随着温度升高，气 体平均相对分子质量有变小趋势，由此确 定下列判断正确的是（ ）
例3、在一个固定容积的密闭容器中放入
3molX气体和2molY气体，在一定条件下
发生下列反应4X(气)+4Y(气)
3Q(气)+nR(气)达到平衡后，容器内温度与
起始时相同，混合气的压强比原来的增大
10%，X的浓度减小
1 3
则n值为（
）
A4 B5 C3 D7
本题用常规方法或差量法，却可求出n
解法一、按常规方法计算：
答案：A、C
（二）混合气体平均相对分子质量与平衡 移动方向的判断。
平衡的移动，必然引起体系中各物质量的 变化，体系内气态物质的平均相对分子质 量M变M=化mn情总 总况一，般也也可要判发断生平变衡化移，动因的而方依向据。
1、若体系中各物质全是气体（反应前后气 体总物质的量相等时可逆反应除外），给 定温下加压，若气体混合物平均相对质量 加大，则平衡向气体体积缩小的方向移动。
③C(固)+H2O(气) CO(气)+H2(气) ④4NH3(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)
⑤2C4H10(气)+5O2(气) 4CH3COOH(气)+2H2O(气)
A ② ③ B 只有③ C ①④⑤ D 只有②
分析：①、④、⑤气态总质量不变，缩小
容积，平衡向气体物质的量减小的方向移
4X(气)+4Y(气) 3Q(气)+nR(气)
起始量 3
2
0
0
变化量 3×13 =1 1
平衡量 2
1
3
n
4
4
n
0.75 4
n平=3.75+
n 4
据题意 P平
P始
n平 n始
3.75
n 4
32
1.1
3.75+
n 4
=5.5
解得n=7
解法二、按差量法计算：
根题意，一个反应在一个恒温定容的容器内进 行，但平衡时混合气体的压强比反应前增大， 这就表明混合气体的物质的量较反应前增加了。
化学解题新思维
考试说明中对化学反应速率和化学平衡的内容要求:
6．化学反应速率和化学平衡 （1）了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 （2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 （3）了解化学反应的可逆性。 （4）了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能 够利用化学平衡常数进行简单的计算。 （5）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速 率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
4X(g)+4Y(g) 3Q(g)+nR(g) 物质的量增加
4
3×
1 3
4(3+2)×10%=3× 13×(n-5)
n+3-(4+4) (3+2)×10%
得n=7
解法三、若换一个角度，用结算法则更显 简单，由于X的浓度减少，所以平衡向正 向移动。此时压强增大则意味着正反应方 向为气体体积增加方向，所以4+4<3+n， ∴n>5。答案为D。