化学平衡计算(带答案).doc
《化学平衡计算(带答案).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学平衡计算(带答案).doc（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
化学平衡计算
一、有关概念
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＝×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：
＝
4、混合气体平均分子量的数学表达式
＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。
Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。
在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比）
5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。
这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。
计算模板：
浓度（或物质的量）aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）
初始mn00
变化axbxcxdx
平衡m-axn-bxcxdx
A的转化率：
α（A）＝（ax/m）×100％
C的物质的量（或体积）分数：
ω（C）＝×100％
二、强化练习
1．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%
【答案】A
【解析】设A、B起始物质的量都为1mol，A的转化率为x
A（g）+2B（g）2C（g）
起始（mol）：
1 1 0
转化（mol）：
1×x 2（1×x） 2（1×x）
平衡（mol）：
1-x 1-2x 2x
平衡时A和B的物质的量之和与C的物质的量相等：
（1-x）＋（1-2x）＝2x，解得x=0.4。
2.X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应：
X＋2Y2Z，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．B．C．D．
解析：
设Y的转化率为X+2Y2Z
起始（mol）ab0
转化（mol）
平衡（mol）
依题意有：
+=，解得：
=。
故应选B。
3．某温度下Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２之间建立起如下的平衡Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２，测得平衡混合物对空气的相对密度为2．644，求Ｎ２Ｏ４的分解率。
解：
设Ｎ２Ｏ４的起始物质的量为1
转化了的Ｎ２Ｏ４物质的量为ｘ
Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２
起始物质的量10
转化物质的量ｘ2ｘ
平衡物质的量1－ｘ2ｘ
平衡时混合气体的总物质的量为
ｎ总＝1－ｘ＋2ｘ＝1＋ｘ
∵＝29·Ｄ＝29×2．644＝76．68
已知Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２的相对分子质量分别为92，46，则有：
76．68＝（92×（1－ｘ）＋46×2ｘ／1＋ｘ）
解得ｘ＝0．2ｍｏｌ
∴Ｎ２Ｏ４的分解率为：
（0．2／1）×100％＝20％
答：
Ｎ２Ｏ４的分解率为20％。
差量法
4.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+3B2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，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1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时,气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时，气体B消耗掉0.05VL
A、②③B、②④C、①③D、①④
解析：
A+3B2C
1322
0.05V0.15V0.1V0.1V
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。
5.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2molA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2mol×20％=0.4mol，即平衡时气体的物质的量变为2.4mol。
2A（g）2B（g） + C（g） △n
2 2 1 1
变化0.8mol0.4mol
平衡时，n（A）=2mol－0.8mol=1.2mol，n（总）=2.4mol，故A的体积分数为：
×100％=50％。
守恒法
6.amolN2与bmolH2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了cmolNH3，则NH3在平衡体系中质量分数为（）
A、B、
C、D、
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N2和H2混合气的总质量。
即NH3在平衡体系中的质量分数为。
故本题应选B。
估算法
7.在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应：
2R（g）+5Q（g）4X（g）+nY（g）反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来87.5%，则化学方程式中的n值是（）
A、2B、3C、4D、5
解析：
本题貌似化学平衡的计算，但实则不然，题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变，压强减小了，故该反应是气体的物质的量减小的反应，即2+5>4+n，即n<3。
故选A。
8.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g），经5min后，测得c（A）∶c（B）＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1。
则A的转化率为（ ）
A．40%B．50%C．60%D．70%
解析：
9.在一密闭容器中，充入5molSO2和4molO2，保持温度、体积不变，当反应2SO2＋O22SO3达平衡时，压强为起始状态的7/9。
则SO2的转化率为（ ）
A．40%B．50%C．60%D．80%
解析：
10.合成氨的反应N2＋3H22NH3在一定条件下达到平衡，测得体系中NH3为4mol，起始与平衡时的压强之比为13∶8，且c（H2）始∶c（H2）平＝4∶1，求N2和H2的转化率。
解析：
N2的转化率83.3%
N2和H2的转化率75%
11.某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入0.3molSO2和0.2molO2，发生2SO2＋O22SO3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。
解析：
（1）0.01mol·L-1·min-1
（2）33.3%
12.在2L的密闭容器中,充入1molN2和3molH2，进行如下反应：
N2＋3H22NH3，2分钟后达到平衡状态，相同温度下，测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了1/10。
试计算：
（1）平衡时混合气体中H2的体积分数是多少？
（2）N2的转化率为多少？
解析：
（1）66.7%
（2）20%
13.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。
（88-2M）/M
解答：
解：
设二氧化碳起始量为2mol，转化物质的量为x，
2CO2?
2CO+O2
起始量 2 0 0
变化量 x x 0.5x
平衡量 2-x x 0.5x
依据气体摩尔质量M=
m
n
计算，M=
2mol×44g/mol
2-x+x+0.5x
，
x=
88-2M
0.5M
CO2的分解率=
x
2
=
44-2M
0.5M
=
88-2M
M
，
故选B．
14.在一定条件下，将N2、H2混合气体100mL通人密闭容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小1/5，又测得此时混合气体的平均相对分子质量为9。
试求：
⑴原混合气中N2、H2各多少毫升？
⑵H2的转化率是多少？
（1）设原混合气体中N2的体积为x，H2的体积为y，反应中转化的N2的体积为a，则x+y=100mL①，
N2+3H2 ⇌2NH3 △V
1 3 2 2
a 3a 2a
反应后气体的体积减小了2a，根据容器内的压强比反应前减少1/5，则达到平衡状态时气体的物质的量比反应前减少了
1
5
，
2a
x+y
=
1
5
②，将①带人②解得，a=10mL，
根据三段式：
N2 +3H2⇌2NH3
反应前：
x y 0
体积变化 10mL 30mL 20mL
平衡：
x-10 y-30mL 20mL
相同条件下，气体摩尔体积相同，设为Vm，根据质量守恒定律及反应后气体的体积可得，混合气体的平均分子量为：
28×
x
Vm
+2×
y
Vm
x+y−20
Vm
=9③，
由③化简有19x-7y+180=0④
由①④联立，解得x=20mL，y=80mL，
答：
原混和气体中有N220mL，H280mL；
（2）反应消耗10mL氮气，同时消耗了30mL氢气，所以氢气的转化率为：
30mL
80mL
×100%=37.5%，
答：
H2的转化率为37.5%．
6
升级会员 