人教化学选修四——化学平衡计算解题技巧.pptx

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 其其中中，各各物物质质的的转转化化浓浓度度之之比比等等于于它它们们在在化化学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)在在密密闭闭容容器器中中有有气气体体参参加加的的可可逆逆反反应应，在在计计算算时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、恒压时：n n1 1/n/n2 2=V=V1 1/V/V2 2n(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 2Z，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-依题意有：依题意有：a-+b-=解得：解得：=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、某某体体积积可可变变的的密密闭闭容容器器，盛盛有有适适量量的的A A和和B B的的混混合合气气，在在一一定定条条件件下下发发生生反反应应：A(g)A(g)+3B(g)+3B(g)2C(g)2C(g)，若若维维持持温温度度和和压压强强不不变变，当当达达到到平平衡衡时时，容容器器的的体体积积为为V V L 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)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。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，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，即平衡时气体的物，即平衡时气体的物质的量变为质的量变为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：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（）NHNH3 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NHNH3 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 。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 mol/L,c)=1.62 mol/L,c(N(N2 2O)=_ mol/LO)=_ 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=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：。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、在在一一定定体体积积的的密密闭闭容容器器中中放放入入3L3L气气体体R R和和5L5L气气体体Q Q，在在一一定定条条件件下下发发生生反反应应：2R2R（g g）+5Q5Q（g g）4X4X（g g）+nYnY（g g）反反应应完完全全后后，容容器器温温度度不不变变，混混合合气气体体的的压压强强是是原原来来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解解析析：本本题题貌貌似似化化学学平平衡衡的的计计算算，但但实实则则不不然然，题题干干中中最最关关键键的的一一句句话话为为“压压强强是是原原来来87.5%87.5%”说说明明体体积积和和温温度度不不变变，压压强强减减小小了了，故故该该反反应应是是气气体体的的物物质质的的量量减减小小的的反反应应，即即2 2+5 4+n+5 4+n，即，即n 3n 0n,x0）技巧五：赋值法技巧五：赋值法 n n例例例例6 6 6 6、在在在在一一一一密密密密闭闭闭闭容容容容器器器器中中中中，用用用用等等等等物物物物质质质质的的的的量量量量的的的的A A A A和和和和B B B B发发发发生如下反应：生如下反应：生如下反应：生如下反应：n nA A A A（g g g g）+2B2B2B2B（g g g g）2C2C2C2C（g g g g），反反反反应应应应达达达达到到到到平平平平衡衡衡衡时时时时，若若若若混混混混合合合合气气气气体体体体中中中中A A A A和和和和B B B B的的的的物物物物质质质质的的的的量量量量之之之之和和和和与与与与C C C C的的的的物物物物质质质质的的的的量相等，则这时量相等，则这时量相等，则这时量相等，则这时A A A A的转化率为（的转化率为（的转化率为（的转化率为（）n nA A A A、40%B40%B40%B40%B、50%C50%C50%C50%C、60%D60%D60%D60%D、70%70%70%70%n n解解解解析析析析：由由由由题题题题意意意意可可可可知知知知：设设设设A A A A反反反反应应应应掉掉掉掉一一一一半半半半（即即即即转转转转化化化化率率率率为为为为50%50%50%50%），则则则则可可可可推推推推知知知知B B B B全全全全部部部部反反反反应应应应掉掉掉掉（即即即即转转转转化化化化率率率率为为为为100%100%100%100%），很很很很显显显显然然然然，这这这这是是是是不不不不可可可可能能能能的的的的，故故故故A A A A的的的的转转转转化化化化率率率率必小于必小于必小于必小于50%50%50%50%。正确答案应选。正确答案应选。正确答案应选。正确答案应选A A A A。(三段式三段式三段式三段式)设等物质的量设等物质的量设等物质的量设等物质的量A A和和和和B B各各各各1mol1molAA（g g）+2B+2B（g g）2C2C（g g）起始起始起始起始1mol1mol01mol1mol0变化变化变化变化nmol2nmol2nmolnmol2nmol2nmol平衡平衡平衡平衡1-n1-2n2n1-n1-2n2n 建立等式建立等式建立等式建立等式(1-n)+(1-2n)=2nn=0.4(1-n)+(1-2n)=2nn=0.4选选选选AA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、在在一一密密闭闭容容器器中中，aAaA（g g）bBbB（g g）达达平平衡衡后后，保保持持温温度度不不变变，将将容容器器体体积积增增加加一一倍倍，当当达达到到新新的的平平衡衡时时，B B的的浓浓度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。n n例例例例8 8 8 8、在在在在一一一一密密密密闭闭闭闭容容容容器器器器中中中中充充充充入入入入1molCO1molCO1molCO1molCO和和和和1molH1molH1molH1molH2 2 2 2O O O O（g g g g），在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：n nCOCOCOCO（g g g g）+H H H H2 2 2 2O O O O（g g g g）COCOCOCO2 2 2 2（g g g g）+H H H H2 2 2 2（g g g g），达达达达到到到到平平平平衡衡衡衡时时时时，生生生生成成成成2/3molCO2/3molCO2/3molCO2/3molCO2 2 2 2，当当当当H H H H2 2 2 2O O O O（g g g g）改改改改为为为为4mol4mol4mol4mol时时时时，在在在在上上上上述述述述条条条条件件件件下生成的下生成的下生成的下生成的COCOCOCO2 2 2 2为（为（为（为（）n nA A A A、0.60mo B0.60mo B0.60mo B0.60mo B、0.95mol C0.95mol C0.95mol C0.95mol C、1.0mol D1.0mol D1.0mol D1.0mol D、2.50mol 2.50mol 2.50mol 2.50mol n n解解解解析析析析：假假假假设设设设反反反反应应应应向向向向正正正正向向向向进进进进行行行行到到到到底底底底，由由于于COCO仍仍为为1mol1mol，故生成的，故生成的COCO2 2才为才为1m1molol，但但但但由由由由于于于于反反反反应应应应的的的的可可可可逆逆逆逆性性性性，这这这这是是是是不不不不可可可可能能能能的的的的。所所所所以以以以2/3mol 2/3mol 2/3mol 2/3mol n n n n（COCOCOCO2 2 2 2 b Ba b B、a b Ca 0.75+0.75=1.5。但。但CO2不能完全转化，不能完全转化，（若（若CO2完全转化，则完全转化，则n=2），故），故n2。因而。因而n的取值范围：的取值范围：1.5n2。答案为。答案为C。