一、有关化学平衡计算的依据和一般程序
1.化学平衡常数的意义及应用
平衡常数数值的大小可以反 映可逆反应进行 的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。
2.有关化学平衡的基本计算
(1)物质浓度的变化关系
反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度
生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
各物质的浓度变化之比(或者物质的量变化之比)等于它们在化学方程式中物质的计量系数之比。
(2)反应的转化率(α):α= ×100%
(3)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伽德罗定律的两个推论:
恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:
(4)计算模式(“三段式”)
A的转化率:α(A)=(ax/m)×100%
C的物质的量分数:ω(C)= ×100%
二、解题技巧归纳
1.三步法: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。注:计算的单位必须保持统一,可用mol、mol/L,也可用L(气 体)。
【例1】X、Y、Z为三种气体,把amol X和bmol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )。
A. B. C. D.
解析:
[
故答案:B。
2.差量法:在计算中可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等。
【例2】某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B 2C,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,其中C气体的体积占 10%,下列推断正确的 是( )。
①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时,气体A消耗掉0.05VL ④反应达平衡时,气体B消耗掉0.05VL
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
解析:
所以原混合气体的体积为VL+0.1VL=1.1VL。
由此可得:气体A消耗掉0.05VL,气体B消耗掉0.15VL。
故答案:A。
3.守恒法:
(1)质量守恒
【例3】amol N2与bmol H2混合,要一定条件下反应达到平衡,生成了cmol NH3,则NH3在平衡体系中质量分数为( )。
A. B. C. D.
解析: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N2和H2混合气的总质量。即NH3在平衡体系中的质量分数为 。故本题应选B。
(2)原子个数守恒
【例4】加热时,N2O5可按下列分解:N2O5 N2O3+O2,N2O3又可按下列分解:N2O3 N2O+O2。今将4mol N2O5充入1升密闭容器中,加热至t℃时反应达到了平衡状态。平衡时,c(O2)=4.5mol/L,c(N2O3)=1.62mol/L,c(N2O)=_______mol/L,此时N2O5的分解率为________。