高中化学三段式.ppt

三段式计算 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 典例分析 分析 假设起始二氧化碳的物质的量为2mol 分解率为x2CO2 2CO O2开始物质的量2mol00转化的物质的量2x2xx平衡物质的量2 2x2xx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 化学平衡状态的达到与化学反应途径无关 即在相同的条件下 可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始 还是从既有反应物又有生成物开始 达到的化学平衡状态是相同的 平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变 也就是等效平衡 等效平衡的内涵是 在一定条件下 等温等容或等温等压 只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后 任何相同组分的质量分数 或体积分数 都相同 这样的平衡互为等效平衡 等效平衡可分为三种类型 1 等温等容下 建立等效平衡的条件是 反应物的投料相当 例如 在恒温恒容的两个相同容器中 分别投入1molN2 3molH2与2molNH3 平衡时两容器中NH3的质量分数相等 2 等温等压下 建立等效平衡的条件是 反应物的投料比相等 例如 在恒温恒压条件下的两个容器中 分别投入2 5molN2 5molH2与5molN2 10molH2 平衡时两容器中NH3的质量分数相等 3 对于反应前后气体体积数不变的可逆反应 无论是等温等容还是等温等压 只要按相同比例投料 达平衡后与原平衡等效 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3mol2 5mol00转化的物质的量1 5mol0 5mol1mol反应速率0 1mol L 1 s 1平衡时物质的量1 5mol2mol1mol1mol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 根据平衡时A的物质的量 A的平衡浓度为1 5mol 2L 0 75mol L 例 在1L密闭容器中通入2molNH3 在一定温度下发生下列反应 2NH3N2 3H2 达到平衡时容器内N2的百分含量为a 若维持容器的体积和温度不变 分别通入下列几组物质 达平衡时 容器内N2的百分含量也为a 的是 A 3molH2和1molN2B 2molNH3和1molN2C 2molN2和3molH2D 0 1molNH3 0 95molN2和2 85molH2 解析 这是一个 等效平衡 题 首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡 平衡等效的条件是 反应物的投料相当 投料相当如何体现在具体的物质当中呢 我们可以采用 一边倒 的极限法 凡能与起始时反应物2molNH3相同的 都可以得到N2的百分含量也为a 即为等效平衡 根据方程式2NH3N2 3H2分析 A 将3molH2和1molN2完全转化为NH3 生成NH32mol与起始时反应物2molNH3相同 B 2molNH3和1molN2 比起始时2molNH3多了1molN2 C 将3molH2和2molN2转化为NH3时生成NH32mol 同时余1molN2 比起始时2molNH3多了1molN2 D 将0 95molN2和2 85molH2完全转化为NH3时生成NH31 9mol 再加上加入的0 1molNH3 共为2molNH3 与起始时2molNH3相同 答案 通过以上的例题可以归纳出 等效平衡 题的解答步骤是 1 判断题目是否属于 等效平衡 问题 2 判断等效平衡类型及条件 3 将已知反应物 生成物中的所有起始物质的物质的量 按化学方程式计量系数全部换算成反应物或生成物 4 根据题设条件建立等效平衡关系式 5 解关系式得出答案 练习 在体积恒定的密闭容器中 一定量的SO2与1 100molO2在催化剂作用下加热到600 发生反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0当气体的物质的量减少0 315mol时反应达到平衡 在相同温度下测得气体压强为在体积恒定的密闭容器中 一定量的SO2与1 100molO2在催化剂作用下加热到600 发生反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0当气体的物质的量减少0 315mol时反应达到平衡 在相同温度下测得气体压强为反应前的82 5 下列有关叙述正确的是 A 当S