高中化學(xué)三段式課件

三段式計(jì)算[例1]

在一定條件下已測(cè)得反應(yīng)2CO2====2CO+O2其平衡體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M，則在此條件下二氧化碳的分解率為

。典例分析[分析]

假設(shè)起始二氧化碳的物質(zhì)的量為2mol，分解率為x2CO2====2CO+O2開始物質(zhì)的量2mol00轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量2x2xx平衡物質(zhì)的量2—2x2xx

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量為88g，反應(yīng)后氣體的總的物質(zhì)的量為（2—2x）+2x+=2—x由摩爾質(zhì)量的定義得M=88g/（2—x）mol所以x=（88—2M）/M

化學(xué)平衡狀態(tài)的達(dá)到與化學(xué)反應(yīng)途徑無關(guān).即在相同的條件下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,還是從既有反應(yīng)物又有生成物開始,達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)是相同的,平衡混合物中各組成物質(zhì)的百分含量保持不變,也就是等效平衡.

等效平衡的內(nèi)涵是,在一定條件下（等溫等容或等溫等壓）,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）都相同,這樣的平衡互為等效平衡。等效平衡可分為三種類型：（1）等溫等容下,建立等效平衡的條件是：反應(yīng)物的投料相當(dāng).例如,在恒溫恒容的兩個(gè)相同容器中,分別投入1molN2、3molH2與2molNH3,平衡時(shí)兩容器中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等.（2）等溫等壓下,建立等效平衡的條件是：反應(yīng)物的投料比相等.例如,在恒溫恒壓條件下的兩個(gè)容器中,分別投入2.5molN2、5molH2與5molN2、10molH2,平衡時(shí)兩容器中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等.（3）對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積數(shù)不變的可逆反應(yīng),無論是等溫等容還是等溫等壓,只要按相同比例投料,達(dá)平衡后與原平衡等效THANKYOUSUCCESS2024/10/125可編輯[例2]

把3molA和2.5molB混合，充入2L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A（g）+B（g）===xC（g）+2D（g）經(jīng)5秒鐘反應(yīng)達(dá)到平衡，生成1D，并測(cè)得C的平均反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·s-1，則此反應(yīng)中B的轉(zhuǎn)化率為

，C的化學(xué)計(jì)量數(shù)x為

，A的平衡濃為

。[分析]

在反應(yīng)方程式下用“三段式”列出各物質(zhì)的開始、轉(zhuǎn)化、平衡的量3A（g）+B（g）===xC（g）+2D（g）開始物質(zhì)的量3mol2.5mol00

轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量1.5mol0.5mol1mol

反應(yīng)速率0.1mol·L-1·s-1

平衡時(shí)物質(zhì)的量1.5mol2mol1mol1mol由D的生成量，根據(jù)方程式可計(jì)算出A、B的轉(zhuǎn)化量分別為1.5mol、0.5mol。所以，B的轉(zhuǎn)化率為0.5/2.5=20%。由題意，D的反應(yīng)速率為1mol/（2L·5s）=0.1mol·L-1·s-1根據(jù)C、D的平均反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比，可得x=2。根據(jù)平衡時(shí)A的物質(zhì)的量，A的平衡濃度為1.5mol/2L=0.75mol/L?！纠吭?L密閉容器中通入2molNH3,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：2NH3N2+3H2,達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)N2的百分含量為a%,若維持容器的體積和溫度不變,分別通入下列幾組物質(zhì),達(dá)平衡時(shí),容器內(nèi)N2的百分含量也為a%的是(

).A.3molH2和1molN2B.2molNH3和1molN2C.2molN2和3molH2D.0.1molNH3,0.95molN2和2.85molH2【解析】這是一個(gè)“等效平衡”題.首先判斷等效平衡的類型為等溫等容下的等效平衡,平衡等效的條件是“反應(yīng)物的投料相當(dāng)”.投料相當(dāng)如何體現(xiàn)在具體的物質(zhì)當(dāng)中呢?我們可以采用“一邊倒”的極限法.凡能與起始時(shí)反應(yīng)物2molNH3相同的,都可以得到N2的百分含量也為a%,即為等效平衡.根據(jù)方程式2NH3N2+3H2分析:A.將3molH2和1molN2完全轉(zhuǎn)化為NH3,生成NH32mol與起始時(shí)反應(yīng)物2molNH3相同；B.2molNH3和1molN2,比起始時(shí)2molNH3多了1molN2；C.將3molH2和2molN2轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)生成NH32mol,同時(shí)余1molN2,比起始時(shí)2molNH3多了1molN2;D.將0.95molN2和2.85molH2完全轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)生成NH31.9mol,再加上加入的0.1molNH3,共為2molNH3,與起始時(shí)2molNH3相同答案：Ａ、Ｄ通過以上的例題可以歸納出“等效平衡”題的解答步驟是：（1）判斷題目是否屬于“等效平衡”問題；（2）判斷等效平衡類型及條件；（3）將已知反應(yīng)物、生成物中的所有起始物質(zhì)的物質(zhì)的量,按化學(xué)方程式計(jì)量系數(shù)全部換算成反應(yīng)物或生成物；（4）根據(jù)題設(shè)條件建立等效平衡關(guān)系式；（5）解關(guān)系式得出答案練習(xí)在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1.100molO2在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H＜0當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,在相同溫度下測(cè)得氣體壓強(qiáng)為在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1.100molO2在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H＜0當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,在相同溫度下測(cè)得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%.下列有關(guān)敘述正確的是（）A.當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時(shí)