人教版化学选修四——化学平衡计算解题技巧

1、化学平衡专题化学平衡专题n1 1、化学平衡常数、化学平衡常数（1 1）化学平衡常数的数学表达式）化学平衡常数的数学表达式n n n（2 2）化学平衡常数表示的意义）化学平衡常数表示的意义n平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，的程度大小，K K值越大，反应进行越完全，反应物值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。转化率越高，反之则越低。n一、化学平衡常数及转化率的应用一、化学平衡常数及转化率的应用n2 2、有关化学平衡的基本计算、有关化学平衡的基本计算n(1)(1)物质浓度的变化关系物质浓度的变化关系n 反应物：平衡浓度起始浓度反

2、应物：平衡浓度起始浓度- -转化浓度转化浓度n 生成物：平衡浓度起始浓度生成物：平衡浓度起始浓度+ +转化浓度转化浓度n 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学其中，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。方程式中物质的计量数之比。n(2)(2)反应的转化率反应的转化率()()：n 100100n(3)(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时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：经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：n 恒温、恒容时：恒温、恒容时： n n1 1/n/n2 2=P=P1 1/P/P2 2 ；n 恒温、恒压时：恒温、

3、恒压时： n n1 1/n/n2 2=V=V1 1/V/V2 2（或质量、浓度）反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量n(4)(4)计算模式（计算模式（“三段式三段式”）n浓度浓度( (或物质的量或物质的量) aA(g)+ bB(g) cC(g)+dD(g) aA(g)+ bB(g) cC(g)+dD(g)n 起始起始 m n O Om n O On 转化转化 ax bx cx dxax bx cx dxn 平衡平衡 m-ax n-bx cx dxm-ax n-bx cx dxnA A的转化率：的转化率：(A)=(A)=（ax/max/m）100100n nC C的物质的量分

4、数：的物质的量分数：(C)(C) 100100技巧一：三步法技巧一：三步法n三步是化学平衡计算的一般格式，根据三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用统一，可用molmol、mol/Lmol/L，也可用，也可用L L。技巧一：三步法技巧一：三步法n例例1 1、X X、Y Y、Z Z为三种气体，把为三种气体，把a mol Xa mol X和和b mol Yb mol Y充入充入一密闭容器中，发生反应一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2ZX + 2Y 2

5、Z，达到平衡时，达到平衡时，若它们的物质的量满足：若它们的物质的量满足：n(X)+ n(Y)= n(Z)n(X)+ n(Y)= n(Z)， 则则Y Y的的转化率为（转化率为（ ）n解解 ：设：设Y Y的转化率为的转化率为 X + 2Y 2ZX + 2Y 2Zn 起始（起始（molmol） a b 0a b 0n 转化（转化（molmol） n 平衡（平衡（molmol） a- b-a- b-b21bbbb21bb21%1005)(2bba依题意有：依题意有：a- +b- =解得：解得：= bb三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列

6、出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用保持统一，可用molmol、mol/Lmol/L，也可用，也可用L L。技巧二：差量法技巧二：差量法n差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。物质的量差量等等。n例例2 2、某体积可变的密闭容器，盛有适量的、某体积可变的密闭容器，盛有适量的A A和和B B的混合气，的混合气，在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：A(g) +3B(g) 2C(g)A(g) +3B(g) 2C(g)，若维持，若维持温

7、度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V LV L，其，其中中C C气体的体积占气体的体积占10%10%，下列推断正确的是（，下列推断正确的是（ ）n原混合气体的体积为原混合气体的体积为1.2VL 1.2VL n原混合气体的体积为原混合气体的体积为1.1VL1.1VLn反应达平衡时反应达平衡时, ,气体气体A A消耗掉消耗掉0.05VL 0.05VL n反应达平衡时，气体反应达平衡时，气体B B消耗掉消耗掉0.05V L0.05V LnA A、 B B、 nC C、 D D、解析：解析： A(g) + 3B(g) 2C(g) A(g) + 3B(g)

8、 2C(g) 1 3 2 2 1 3 2 2 0.05V 0.15V 0.05V 0.15V 0.1V 0.1V 0.1V 0.1V所以原混合气体的体积为所以原混合气体的体积为VL + 0.1VL = 1.1VLVL + 0.1VL = 1.1VL，由，由此可得：气体此可得：气体A A消耗掉消耗掉0.05VL0.05VL，气体，气体B B消耗掉消耗掉0.15VL0.15VL。故本题选故本题选A A。小V技巧二：差量法技巧二：差量法n专练专练某温度下，在密闭容器中发生如下反应，某温度下，在密闭容器中发生如下反应，n2A(g) 2B(g)C(g)，若开始时只充入，若开始时只充入2 mol A气体，

9、达气体，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20，则平衡时，则平衡时A的体积分数为的体积分数为 。 n解析：等温度、等体积时，压强增大了解析：等温度、等体积时，压强增大了20，也就是气体，也就是气体的物质的量增多了的物质的量增多了2 mol20=0.4 mol，即平衡时气体的，即平衡时气体的物质的量变为物质的量变为2.4 mol。 2A(g) 2B(g)+C(g)n 2 2 1 1 变化变化 0.8 mol 0.4 mol n平衡时，平衡时，n(A)=2 mol0.8 mol =1.2 mol，n(总总)=2.4 mol，故，故A的体积分数为：的体积分数为

10、：100=50。技巧三：守恒法技巧三：守恒法1 1、质量守恒、质量守恒n例例3 3、a mol a mol 与与b mol b mol 混合，要一定条件下反应达到混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了平衡，生成了c mol NHc mol NH3 3，则，则NHNH3 3在平衡体系中质量在平衡体系中质量分数为（分数为（ ） NH NH3 3在平衡体系中体积分数为（在平衡体系中体积分数为（ ）n解析：解析： 由质量守恒定律可知：在平衡体系中的混合气体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总质量应等于反应前N N2 2和和H H2 2混合气的总质量。即混合气的总质量。即NHN

11、H3 3在平衡体在平衡体系中的质量分数为系中的质量分数为 。 %10022817 bac N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2 NH2 NH3 3 n(n(减减)=2)=2变化变化 c/2mol 3c/2mol cmol cmolc/2mol 3c/2mol cmol cmol平衡时总量为平衡时总量为(a+b)mol-cmol(a+b)mol-cmol平衡时平衡时NHNH3 3体积分数为体积分数为cmol/(a+b)mol-cmolcmol/(a+b)mol-cmol技巧三：守恒法技巧三：守恒法2 2、原子个数守恒、原子个数守恒n例例4 4、加热时，、加热时，N N2 2O O5 5可按下

12、列分解：可按下列分解：N N2 2O O5 5 N N2 2O O3 3 + O + O2 2、N N2 2O O3 3又可按下列分解：又可按下列分解： N N2 2O O3 3 N N2 2O + OO + O2 2。今将。今将 4 4 molNmolN2 2O O5 5充入一升密闭容器中，加热至充入一升密闭容器中，加热至 tt时反应达到了平衡时反应达到了平衡状态。平衡时，状态。平衡时，c(Oc(O2 2)= 4.5 mol/L, c(N)= 4.5 mol/L, c(N2 2O O3 3)= 1.62 )= 1.62 mol/L,c(Nmol/L,c(N2 2O)= _ mol/LO)=

13、_ mol/L，此时，此时N N2 2O O5 5的分解率为的分解率为 _。n解析：解析：N N2 2O O5 5的起始浓度为的起始浓度为c c（N N2 2O O5 5）=4mol/L=4mol/L，n达平衡时的气体成份：达平衡时的气体成份：N N2 2O O5 5 N N2 2O O3 3 N N2 2O OO O2 2n平衡浓度平衡浓度(mol/L) (mol/L) 设设x 1.62 x 1.62 设设y 4.5y 4.5n由由N N原子守恒：原子守恒：n由由O O原子守恒：原子守恒：n解得：解得：x = 0.94 mol/Lx = 0.94 mol/L，y = 1.44 mol/Ly

14、= 1.44 mol/L，n所以，所以，c c（N N2 2O O）= 1.44 mol/L= 1.44 mol/L，N N2 2O O5 5的分解率为：的分解率为： 。422262. 12yx4525 . 4362. 15yx%5 .76技巧三：守恒法技巧三：守恒法2 2、原子个数守恒、原子个数守恒技巧四：估算法技巧四：估算法n例例5 5、在一定体积的密闭容器中放入、在一定体积的密闭容器中放入3L3L气体气体R R和和5L5L气体气体Q Q，在，在一定条件下发生反应：一定条件下发生反应：2R2R（g g）+ 5Q+ 5Q（g g） 4X4X（g g） + nY+ nY（g g）反反应完全后，

15、容器温度不变，混合气体的压强是原来应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来87.5%87.5%，则化学方程式中的则化学方程式中的n n值是（值是（ ）nA A、2 B2 B、3 C3 C、4 D4 D、5 5n解析：本题貌似化学平衡的计算，但实则不然，题干中最关解析：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键的一句话为“压强是原来压强是原来87.5%”87.5%”说明体积和温度不变，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，即压强减小了，故该反应是气体的物质的量减小的反应，即2 2 + 5 4 + n+ 5 4 + n，即，即n 3n 0n,x0

16、）技巧五：赋值法技巧五：赋值法 技巧六：极端假设法技巧六：极端假设法n化学平衡研究的对象是可逆反应，这类化学平衡研究的对象是可逆反应，这类反应的特点是不能进行到底。据此，若反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化假定某物质完全转化( (或完全不转化或完全不转化) )，可求出其它物质的物质的量（或物质的可求出其它物质的物质的量（或物质的量浓度、气体体积）的范围。量浓度、气体体积）的范围。技巧六：极端假设法技巧六：极端假设法1 1、判断化学平衡移动方向、判断化学平衡移动方向n例例7 7、在一密闭容器中，、在一密闭容器中，aAaA（g g） bBbB（g g）达平衡后，保持温达平衡后，保

17、持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B B的浓度的浓度是原来的是原来的60%60%，则（，则（ ）nA A、平衡向正反应方向移动了、平衡向正反应方向移动了 B B、物质、物质A A的转化率减少了的转化率减少了nC C、物质、物质B B的质量分数增加了的质量分数增加了 D D、a ba bn解析：保持温度不变，将容器体积增加一倍（即减小压强），假如化学平衡不移动，则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半，但现在生成物B的浓度却是原平衡的60%，这说明平衡向正反应方向发生移动，A的转化率升高，所以化学计量数b a，又由于B的物质的量增加，B的

18、质量增加，物质B的质量分数必然增大（因为总质量保持不变）。故本题应选AC。由于由于COCO仍为仍为1mol1mol，故生成的故生成的COCO2 2才为才为1m1molol技巧六：极端假设法技巧六：极端假设法2 2、判断生成物的量、判断生成物的量技巧六：极端假设法技巧六：极端假设法3 3、确定平衡时各物质的浓度范围、确定平衡时各物质的浓度范围技巧六：极端假设法技巧六：极端假设法n专练某密闭容器中进行如下反应：专练某密闭容器中进行如下反应：nX(g)2Y(g) 2Z(g)，若要使平衡时反，若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等，则等，则X、Y的初始物质