專題六化學平衡計算題求解習題及答案

1、化學平衡計算題求解技巧知識體系和復習重點一、化學平衡常數(shù)（濃度平衡常數(shù)）及轉(zhuǎn)化率的應(yīng)用1、化學平衡常數(shù) （1）化學平衡常數(shù)的數(shù)學表達式 （2）化學平衡常數(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方程式中物質(zhì)的計量數(shù)之比。(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率()：×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：

2、 ；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 m n o o 轉(zhuǎn)化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dxa的轉(zhuǎn)化率：(a)=（ax/m）×100 c的物質(zhì)的量分數(shù)：(c)×100技巧一：三步法三步是化學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a mol x和b mol y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

3、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 + 2y 2z 起始（mol） a b 0 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 + 3b 2c，若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時，容器的體積為v l，其中c氣體的體積占10%，下列推斷正確的是（ ）原混合氣體的體積為1.2vl 原混合氣體的體積為1.1vl反應(yīng)達平衡時,氣體a消

4、耗掉0.05vl 反應(yīng)達平衡時，氣體b消耗掉0.05v la、 b、 c、 d、解析： a + 3b 2c 1 3 2 2 0.05v 0.15v 0.1v 0.1v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2 mol a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2 mol×20=0.4 mol，即平衡時氣體的

5、物質(zhì)的量變?yōu)?.4 mol。 2a(g) 2b(g)+c(g)n 2 2 1 1 變化 0.8 mol 0.4 mol 平衡時，n(a)=2 mol0.8 mol =1.2 mol，n(總)=2.4 mol，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、a mol n2與b mol h2混合，要一定條件下反應(yīng)達到平衡，生成了c mol nh3，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

6、，n2o5可按下列分解：n2o5 n2o3 + o2、n2o3又可按下列分解： n2o3 n2o + o2。今將 4 moln2o5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）= 4.5 mol/l, c（n2o3）= 1.62 mol/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：n2o5 n2o3 n2o o2平衡濃度（mol/l） 設(shè)x 1.62 設(shè)y 4.5由n原子守恒：由o原子守恒：解得：x = 0.94 mol/l，y = 1.44 mol/l，所以

7、，c（n2o）= 1.44 mol/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?？s小體積，反應(yīng)再次達到平衡時，n(o2)=0.8 mol，n(so3)=1.4 mol，此時so2的物質(zhì)的量應(yīng)是() a0.4 mol b0.6 mol c0.8 mol d1.2 mol 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·23x·24x·3=2y0.8

8、5;21.4×3由s元素守恒得：2x4x=y1.4 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346，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1.1 mol和2.0 mol，此時容器內(nèi)so2的物質(zhì)的量應(yīng)是( )a. 0.7 molb. 0.9 mol c. 1.1 mold. 1.3 mol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，

9、2so2(g)o2(g) 2so3(g)q x x x2y2.0 解得： x1.2 mol y 2y xy1.1 y0.1 mol 答案：a。1.1 2.0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（g） 4x（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%，則化學方程式中的n值是（ ）a、2 b、3 c、4 d、5解析：本題貌似化學平衡的計算，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

10、+ 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（g） 2c（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

11、濃度、氣體體積）的范圍。1、判斷化學平衡移動方向例7、在一密閉容器中，aa（g） bb（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

12、）。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（g） co2（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、0.60mol b、0.95mol c、1.0mol d、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1mol，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（g

13、） 2z2（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/l b、c（y2）= 0.9mol/lc、c（z2）= 0.3mol/l d、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（x

14、2）= 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()a1k3 b1/4k3/2 c3k4d1/4k2/3 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：y2x=2x，即：k=x/y=1/4；若反應(yīng)物y全部轉(zhuǎn)化，據(jù)題意有：xy/2=y，即：k=x/y=3/2。由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)

15、物不可能全部轉(zhuǎn)化，故1/4k3/2。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：2no2 n2o4，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 > b b、a < b c、a = b d、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。no22mol p v t p 2v t p v tno2 2molno21mol 易知與兩過程等效，no2的轉(zhuǎn)化率均為a%，若將容器加壓，使容積減小到原來的一半，即與容積相等，因2no2 n

16、2o4，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（g） h2（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（g） n2（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)：2 so2 + o2 2

17、so3，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（g） xc（g），達到平衡后，c的體積分數(shù)為%；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：

18、0.3mol、c：1.4mol充入容器，達到平衡后，c的體積分數(shù)仍為%，則x值為（ ）a、只能為2 b、只能為3c、可能是2，也可能是3 d、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（g） pc（g）+ qd（g）：類恒溫恒容：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)。若m + n p + 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)。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)。本題屬于類（恒溫恒容）

19、，由于已知方程式中x未知，故有兩種可能：一是x 3（即系數(shù)不等），二是x = 3（即系數(shù)相等）。若x 3，2a（g） + b（g） xc（g） 2 1 0 0.6 0.3 1.4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2 mola和1 molb，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（） a4mola

20、+ 2 molb b2mola + 1molb + 3molc + 1moldc3molc + 1mold + 1molb d3molc + 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2 mola1 molb，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 + 2 molb，實際上相當于與選項a投料完全相同，達到平衡時c的濃

21、度必然大于wmol/l。c選項：把“3molc + 1mold”倒向反應(yīng)物，相當于投入2 mola和2 molb，與起始投入2 mola和1 molb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2 mola1 molb，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 + b2 2c，達到平衡狀態(tài)時，測得c（a2）= 0.5 mol/l，c（b2）= 0.1

22、mol/l，c（c）= 1.6 mol/l，若a2、b2、c起始濃度分別為a、b、c（mol/l），試回答：（1）a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 _ ；（2）a的取值范圍是 _ 。解析：（1） a2 + b2 2c起始濃度（mol/l） a b c平衡濃度 0.5 0.1 1.6若反應(yīng)從正向開始，則轉(zhuǎn)化濃度a2：，b2：，c：，所以， = ，即a = b + 0.4。（2）若平衡時，1.6 mol/lc是由a2、b2反應(yīng)生成，則反應(yīng)中生成a2的量等于生成b2的量為0.1mol/l，則a的最小值為0.4mol/l，所以a的取值范圍是：0.4 a 1.3。專練：在一個密閉容器中充入1molco2 和3molh2 ，在850 時，氣體混合物達到下式所示平衡：co2+h2 co+h2o 。已知達到平衡時生成0.75molco 。那么當h2改為9mol，在上述條件下平衡時生成co 和h2o的物質(zhì)的量之和可能為（ ）a 1. 2mol   &#