專題六-化學(xué)平衡計算題求解技巧教師版(已整理完)

./化學(xué)平衡計算題求解技巧知識體系和復(fù)習(xí)重點一、化學(xué)平衡常數(shù)〔濃度平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的應(yīng)用1、化學(xué)平衡常數(shù)〔1化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達式〔2化學(xué)平衡常數(shù)表示的意義平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進行的程度大小,K值越大,反應(yīng)進行越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高,反之則越低.2、有關(guān)化學(xué)平衡的基本計算<1>物質(zhì)濃度的變化關(guān)系反應(yīng)物：平衡濃度＝起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度生成物：平衡濃度＝起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度其中,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中物質(zhì)的計量數(shù)之比.<2>反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率<α>：α＝×100％<3>在密閉容器中有氣體參加的可逆反應(yīng),在計算時經(jīng)常用到阿伏加德羅定律的兩個推論：恒溫、恒容時：；恒溫、恒壓時：n1/n2=V1/V2<4>計算模式〔"三段式"濃度<或物質(zhì)的量>aA<g>+bB<g>cC<g>+dD<g>起始mnOO轉(zhuǎn)化axbxcxdx平衡m-axn-bxcxdxA的轉(zhuǎn)化率：α<A>=〔ax/m×100％C的物質(zhì)的量分數(shù)：ω<C>＝×100％技巧一：三步法三步是化學(xué)平衡計算的一般格式,根據(jù)題意和恰當?shù)募僭O(shè)列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量.但要注意計算的單位必須保持統(tǒng)一,可用mol、mol/L,也可用L.例1、X、Y、Z為三種氣體,把amolX和bmolY充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X+2Y2Z,達到平衡時,若它們的物質(zhì)的量滿足：n〔X+n〔Y=n〔Z,則Y的轉(zhuǎn)化率為〔A、B、C、D、解析：設(shè)Y的轉(zhuǎn)化率為X+2Y2Z起始〔molab0轉(zhuǎn)化〔mol平衡〔mol依題意有：+=,解得：=.故應(yīng)選B.技巧二：差量法差量法用于化學(xué)平衡計算時,可以是體積差量、壓強差量、物質(zhì)的量差量等等.例2、某體積可變的密閉容器,盛有適量的A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A+3B2C,若維持溫度和壓強不變,當達到平衡時,容器的體積為VL,其中C氣體的體積占10%,下列推斷正確的是〔①原混合氣體的體積為1.2VL②原混合氣體的體積為1.1VL③反應(yīng)達平衡時,氣體A消耗掉0.05VL④反應(yīng)達平衡時,氣體B消耗掉0.05VLA、②③B、②④C、①③D、①④解析：A+3B2C13220.05V0.15V0.1V0.1V所以原混合氣體的體積為VL+0.1VL=1.1VL,由此可得：氣體A消耗掉0.05VL,氣體B消耗掉0.15VL.故本題選A.專練．某溫度下,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng),2A<g>2B<g>＋C<g>,若開始時只充入2molA氣體,達平衡時,混合氣體的壓強比起始時增大了20％,則平衡時A的體積分數(shù)為.

解析：等溫度、等體積時,壓強增大了20％,也就是氣體的物質(zhì)的量增多了2mol×20％=0.4mol,即平衡時氣體的物質(zhì)的量變?yōu)?.4mol.

2A<g>2B<g>+C<g>△n

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變化0.8mol0.4mol平衡時,n<A>=2mol－0.8mol=1.2mol,n<總>=2.4mol,故A的體積分數(shù)為：×100％=50％.技巧三：守恒法1、質(zhì)量守恒例3、amolN2與bmolH2混合,要一定條件下反應(yīng)達到平衡,生成了cmolNH3,則NH3在平衡體系中質(zhì)量分數(shù)為〔A、B、C、D、解析：由質(zhì)量守恒定律可知：在平衡體系中的混合氣體總質(zhì)量應(yīng)等于反應(yīng)前N2和H2混合氣的總質(zhì)量.即NH3在平衡體系中的質(zhì)量分數(shù)為.故本題應(yīng)選B.2、原子個數(shù)守恒例4、加熱時,N2O5可按下列分解：N2O5N2O3+O2、N2O3又可按下列分解：N2O3N2O+O2.今將4molN2O5充入一升密閉容器中,加熱至t℃時反應(yīng)達到了平衡狀態(tài).平衡時,c〔O2=4.5mol/L,c〔N2O3=1.62mol/L,c〔N2O=_______mol/L,此時N2O5的分解率為________.解析：N2O5的起始濃度為c〔N2O5=,平衡時的氣體成份及濃度為：達平衡時的氣體成份：N2O5N2O3N2OO2平衡濃度〔mol/L設(shè)x1.62設(shè)y4.5由N原子守恒：由O原子守恒：解得：x=0.94mol/L,y=1.44mol/L,所以,c〔N2O=1.44mol/L,N2O5的分解率為：.專練．一定溫度下,反應(yīng)2SO2<g>＋O2<g>2SO3<g>達到平衡時,n<SO2>:n<O2>:n<SO3>=2:3:4.縮小體積,反應(yīng)再次達到平衡時,n<O2>=0.8mol,n<SO3>=1.4mol,此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是<>

A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol

解析：設(shè)第一次平衡時n<SO2>、n<O2>、n<SO3>分別為2xmol、3xmol、4xmol,第二次平衡時n<SO2>=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.專練．一定條件下,在一密閉容器中通入一定量SO2和O2的混合氣體,發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2<g>+O2<g>2SO3<g>+Q<Q>0>.反應(yīng)達平衡后SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量之比為3∶4∶6,保持其它條件不變,降低溫度后達到新的平衡時,O2和SO3的物質(zhì)的量分別是11mol和20mol,此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是 A07mol B09mol C11mol D13mol解析：設(shè)第一種平衡狀態(tài)下O2為x,則SO3為,變成第二種平衡時O2變化量為y,2SO2g＋O2g2SO3g＋Qxxx＋2y＝20解得：x＝12moly2yx－y＝11y＝01mol答案：A.1120技巧四：估算法例5、在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2R〔g+5Q〔g4X〔g+nY〔g反應(yīng)完全后,容器溫度不變,混合氣體的壓強是原來87.5%,則化學(xué)方程式中的n值是〔A、2B、3C、4D、5解析：本題貌似化學(xué)平衡的計算,但實則不然,題干中最關(guān)鍵的一句話為"壓強是原來87.5%"說明體積和溫度不變,壓強減小了,故該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),即2+5>4+n,即n<3.故選A.技巧五：賦值法例6、在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng)：A〔g+2B〔g2C〔g,反應(yīng)達到平衡時,若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則這時A的轉(zhuǎn)化率為〔A、40%B、50%C、60%D、70%解析：由題意可知：設(shè)A反應(yīng)掉一半〔即轉(zhuǎn)化率為50%,則可推知B全部反應(yīng)掉〔即轉(zhuǎn)化率為100%,很顯然,這是不可能的,故A的轉(zhuǎn)化率必小于50%.正確答案應(yīng)選A.技巧六：極端假設(shè)法化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng),這類反應(yīng)的特點是不能進行到底.據(jù)此,若假定某物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化〔或完全不轉(zhuǎn)化,可求出其它物質(zhì)的物質(zhì)的量〔或物質(zhì)的量濃度、氣體體積的范圍.1、判斷化學(xué)平衡移動方向例7、在一密閉容器中,aA〔gbB〔g達平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當達到新的平衡時,B的濃度是原來的60%,則〔A、平衡向正反應(yīng)方向移動了B、物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了C、物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)增加了D、a>b解析：保持溫度不變,將容器體積增加一倍〔即減小壓強,假如化學(xué)平衡不移動,則各種物質(zhì)的濃度都應(yīng)是原平衡時的一半,但現(xiàn)在生成物B的濃度卻是原平衡的60%,這說明平衡向正反應(yīng)方向發(fā)生移動,A的轉(zhuǎn)化率升高,所以化學(xué)計量數(shù)b>a,又由于B的物質(zhì)的量增加,B的質(zhì)量增加,物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)必然增大〔因為總質(zhì)量保持不變.故本題應(yīng)選AC.2、判斷生成物的量例8、在一密閉容器中充入1molCO和1molH2O〔g,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO〔g+H2O〔gCO2〔g+H2〔g,達到平衡時,生成molCO2,當H2O〔g改為4mol時,在上述條件下生成的CO2為〔A、0.60molB、0.95molC、1.0molD、2.50mol解析：假設(shè)反應(yīng)向正向進行到底,由于CO仍為1mol,故生成的CO2才為1m ol,但由于反應(yīng)的可逆性,這是不可能的.所以,mol<n〔CO2<1mol.故選B.3、確定平衡時各物質(zhì)的濃度范圍例9、在密閉容器中進行X〔g+4Y2〔g2Z2〔g+3Q2〔g的反應(yīng)中,其中X2、Y2、Z2、Q2的開始濃度分別為0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,當反應(yīng)達到平衡后,各物質(zhì)的濃度不可能是〔A、c〔X2=0.15mol/LB、c〔Y2=0.9mol/LC、c〔Z2=0.3mol/LD、c〔Q2=0.6mol/L解析：假設(shè)正向進行到底時,則生成物c〔Z2=0.4mol/L、c〔Q2=0.6mol/L,但此反應(yīng)實為可逆反應(yīng),由此可推知：c〔Z2=0.3mol/L可能,c〔Q2=0.6mol/L是不可能的.又假設(shè)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行到底時,則反應(yīng)物c〔X2=0.2mol/L、c〔Y2=0.8mol/L,同時由于該反應(yīng)的可逆性,故c〔X2=0.15mol/L可能,而c〔Y2=0.9mol/L是不可能的.綜上所述,該題正確答案是BD.專練．某密閉容器中進行如下反應(yīng)：X<g>＋2Y<g>2Z<g>,若要使平衡時反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量相等,則X、Y的初始物質(zhì)的量之比k應(yīng)滿足<>

A．1＜k＜3B．1/4＜k＜3/2C．3＜k＜4D．1/4＜k＜2/3

解析：設(shè)x、y分別為X、Y的初始物質(zhì)的量.若反應(yīng)物X全部轉(zhuǎn)化,據(jù)題意有：y－2x=2x,即：k=x/y=1/4；

若反應(yīng)物Y全部轉(zhuǎn)化,據(jù)題意有：x－y/2=y,即：k=x/y=3/2.

由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化,故1/4＜k＜3/2.答案：B.技巧七：虛擬狀態(tài)法例10、在一密閉容器中充入1molNO2,建立如下平衡：2NO2N2O4,測得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%,在其它條件不變下,再充入1molNO2,待新平衡建立時,又測得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%,則a與b的關(guān)系為〔A、a>bB、a<bC、a=bD、無法確定解析：直接判斷a與b的關(guān)系,比較難,但可以虛擬假設(shè)一個中間過程Ⅱ.NO2NO22molNO22molNO22molNO21molⅠⅡⅢ易知Ⅰ與Ⅱ兩過程等效,NO2的轉(zhuǎn)化率均為a%,若將容器Ⅱ加壓,使容積減小到原來的一半,即與Ⅰ容積相等,因2NO2N2O4,加壓時平衡向正反應(yīng)方向移動,故達新平衡后NO2的轉(zhuǎn)化率b%必大于a%.答案應(yīng)選B.本題屬于反應(yīng)后氣體體積減小的反應(yīng),除此之外,同學(xué)們在解題過程中還有如下情況：〔1反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)：如將題干中的NO2改為HI氣體,即發(fā)生反應(yīng)：2HI〔gH2〔g+I2〔g,則會得出a=b的結(jié)論.〔2反應(yīng)前后氣體體積增大的反應(yīng)：如將題干中的NO2改為NH3,即發(fā)生反應(yīng)：2NH3〔gN2〔g+3H2〔g,則會得出a>b的結(jié)論.技巧八：參照物法例11、體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充入等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3,并達到平衡.在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率〔A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、無法判斷解析：以甲為參照物,甲容器保持體積不變,由化學(xué)方程式可知反應(yīng)過程中甲容器內(nèi)壓強越來越小,而乙容器保持壓強不變乙容器體積減小相當于加壓〔與甲比較反應(yīng)向正向進行.故乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大,故本題應(yīng)選B.技巧九：等效平衡法例12、在一恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A〔g+B〔gxC〔g,達到平衡后,C的體積分數(shù)為ω%；若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為ω%,則x值為〔A、只能為2B、只能為3C、可能是2,也可能是3D、無法確定解析：根據(jù)題意,這兩平衡為等效平衡.等效平衡有兩種類型〔對于可逆反應(yīng)：mA〔g+nB〔gpC〔g+qD〔g：Ⅰ類恒溫恒容：①若m+n=p+q,只要"極限轉(zhuǎn)換"后,與原起始物質(zhì)的物質(zhì)的量〔或濃度相等,就可以達到相同平衡狀態(tài).②若m+np+q,只要"極限轉(zhuǎn)換"后,對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等,就可達琺相同的平衡狀態(tài).Ⅱ類恒溫恒壓：只要"極限轉(zhuǎn)換"后,對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等,就可達到相同的平衡狀態(tài).本題屬于Ⅰ類〔恒溫恒容,由于已知方程式中x未知,故有兩種可能：一是x3〔即系數(shù)不等,二是x=3〔即系數(shù)相等.若x3,2A〔g+B〔gxC〔g2100.60.31.4極限換算0依題意可得：=2=1解得：x=2符合題意.若X=3時,則〔：〔=〔：〔=4.6:2.3=2：1.符合題意.故本題正確答案為C.專練．在一個固定容積的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng)：2A<g>＋B<g>3C<g>＋D<g>,達平衡時,C的濃度為Wmol/L,若維持容器體積和溫度不變,按下列四種配比做起始物質(zhì),達平衡后,C的濃度仍為Wmol/L的是〔A．4molA+2molBB．2molA+1molB+3molC+1molDC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molD解析：本題考查恒溫恒壓下的等效平衡,可以采用"一邊倒"的方法.結(jié)合本題情況,可將選項中各物質(zhì)均倒向反應(yīng)物A和B,若為2molA＋1molB,則可達到等效平衡,達平衡后,C的濃度仍為Wmol/L.A選項：因A、B投料是原來的2倍,又是一個固定容積的容器,達到平衡時C的濃度必然大于Wmol/L.B選項：把"3molC+1molD"倒向反應(yīng)物,則反應(yīng)物的物質(zhì)的量也是4molA+2molB,實際上相當于與選項A投料完全相同,達到平衡時C的濃度必然大于Wmol/L.C選項：把"3molC+1molD"倒向反應(yīng)物,相當于投入2molA和2molB,與起始投入2molA和1molB的平衡相比較,平衡向右發(fā)生移動,則達到平衡時C的濃度必然大于Wmol/L.D選項：把3molC+1molD倒向左邊,恰好相當于2molA＋1molB,與原平衡的起始投料相同,達平衡后,C的濃度仍為Wmol/L.答案：D.技巧十：討論法對于可逆反應(yīng),不論在什么情況下,一定是反應(yīng)物與生成物共存的狀態(tài),即任何物質(zhì)的物質(zhì)的量均大于零例13、在一定條件下,A2+B22C,達到平衡狀態(tài)時,測得c〔A2=0.5mol/L,c〔B2=0.1mol/L,c〔C=1.6mol/L,若A2、B2、C起始濃度分別為a、b、c〔mol/L,試回答：〔1a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是___________；〔2a的取值范圍是____