15：可逆反应三段式法在化学反应速率与平衡计算中的应用
高中化学人教版(2019)必修第二册学案：第六章 专题研析化学反应速率和化学平衡的相关计算
拓展与归类·专题研析三 “三段式”解答化学反应速率和化学平衡的相关计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。
如反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，令A 、B 起始物质的量分别为amol 、bmol ，达到平衡后，A 的转化量为mxmol ，容器容积为VL ，则有以下“三段式”关系： mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)起始/mol a b 0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol a －mx b －nx px qx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则①c 平(A)＝a －mx V mol·L －1 ②α平(A)＝mx a ×100%，α(A)∶α(B)＝mx a ∶nx b ＝mb na③φ(A)＝a －mx a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x×100% ④p 平p 始＝a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x a ＋b⑤ρ混＝a ·M （A ）＋b ·M （B ）Vg ·L －1[其中M(A)、M(B)分别为A 、B 的摩尔质量] ⑥平衡时体系的平均摩尔质量：M ＝a ·M （A ）＋b ·M （B ）a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）xg ·mol －1 例题在一定温度下，将2molCO 2(g)和6molH 2(g)置于容积为2L 的恒容密闭容器中，发生反应：CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)。
反应进行到5s 时，测得CO 2的物质的量为1.4mol ，则：(1)5s 时，生成物CH 3OH 的浓度为__0.3__mol/L__。
(2)0～5s 内，用反应物H 2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H 2)＝__0.18__mol/(L·s)__。
高考化学：可逆反应与化学平衡状态(重点)
高考化学：可逆反应与化学平衡状态(重点)当我第一遍读一本好书的时候，我仿佛觉得找到了一个朋友;当我再一次读这本书的时候，仿佛又和老朋友重逢。
我们要把读书当作一种乐趣，并自觉把读书和学习结合起来，做到博览、精思、熟读，更好地指导自己的学习，让自己不断成长。
让我们一起到学习啦一起学习吧!高考化学：可逆反应与化学平衡状态(重点)1.化学平衡研究的对象——可逆反应(1)在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，称为可逆反应。
在可逆反应中使用“”。
可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。
(2)特点：三同一小①三同：a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小：任一组分的转化率都小于100%。
2.化学平衡状态一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
1掌握3个步骤(1)写出涉及的可逆反应的化学方程式。
(2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。
(3)根据问题建立相应的关系式进行计算。
2用好3种思路(1)巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立未知量，一般设某物质的转化量为x。
(2)确定三个量：确定平衡体系中各物质的起始量、转化量、平衡量，并套用“三段式”的“模板”。
①对于同一反应物，起始量-转化量=平衡量。
②对于同一生成物，起始量+转化量=平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
(3)解题设问题：根据起始量、转化量、平衡量及题中已知信息，列出等式，求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等。
化学反应速率1化学反应速率基本概念用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
常用单位为mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1说明：(1)固体、纯液体在反应中可视为浓度不变，故一般不用固体或纯液体表示反应速率。
化学平衡的相关计算(三段式法)
2014-2015学年度第一学期高二级理科化学导学案第1周编号：3 总编号：3 使用日期：主备人：周军锋审核人：班级：姓名：包组领导：3A（g）+ B（g）=== 2C（g）+ 2D（g）开始物质的量3mol 0 0转化的物质的量mol 1mol平衡时物质的量 2 mol 1mol 1 mol由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为、。
所以，B的转化率为=20%。
根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为2L=L。
探究案合作探究一在一个容积为3L的密闭容器里进行如下反应：反应开始时，，2min末。
（1）试用、和的浓度分别表示该反应的反应速率（2）并求出2min末的浓度合作探究二某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入 SO2和 O2，发生2SO2+O2 2SO3反应．5分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90%．求(1)以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率；(2)该反应中SO2的平衡转化率．合作探究三27．将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的倍。
试计算：（1）H2的反应速率是多少（2）CO的转化率为多少检测案1、在一定条件下，将22BA和两种气体通入密闭容器中，反应按22yBxA+C2进行，2秒钟后反应速率如下：)/(5.0)(2sLmolvA⋅=，)/(5.1)(2sLmolvB⋅=，)/(1)(sLmolvC⋅=，则x、y的值分别为（）A．3和2 B．1和3 C．3和1 D．4和52、对于某反应X+3Y=2E+2F，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率为甲：m in)/(3.0⋅=LmolvX，乙：m in)/(2.1⋅=LmolvY，丙：m in)/(8.0⋅=LmolvE，丁：m in)/(9.0⋅=LmolvF。
“三段式”法在化学反应速率计算中的应用教学设计
贵州省教育科学院贵州省教育学会2015年教育教学科研论文、教学（活动）设计征集评选登记表《“三段式”法在化学反应速率计算中的应用》人教版《化学必修2》第二章第三节一、课程标准、教材以及学生分析1．课程标准和教材分析对于《化学反应速率》的教学，在《化学必修2》和《化学选修4》中都有出现，《课程标准》要求知道化学反应速率的定量表示方法，能计算反应物的转化率。
人教版《化学必修2》第二章第三节《化学反应的速率和限度》中从日常生活中的现象入手，发现有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢，结合物理学中物体的运动快慢用“速度”来表示，引出化学反应过程进行的快慢用“反应速率”来表示，通常用单位反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均去正值）来表示。
接着通过实验探究影响化学反应速率的因素，并未过多提及计算。
但是在学业水平测试和高考中，却常常以计算题的形式考察相关知识，特别是在高二《化学选修4》中会进一步学习化学反应速率和化学平衡，若高一就学得糊里糊涂，高二的学习就会显得更加困难，因此在规定的2课时之后，我又加入了“三段式”法在化学反应速率计算中的应用这1课时，作为补充。
2．学生分析化学反应速率的计算中数据比较多、关系也比较复杂，特别容易混淆，在学习完本节内容后发现，学生做题遇到计算都很头疼，只能做简单的带入公式的直接计算，而对于略显复杂的计算也有畏难情绪，所以希望通过“三段式”法的教学，可以使得各种数据直观、调理清晰、便于分析和计算，为《化学选修4》中进一步学习化学反应速率和化学平衡奠定基础。
本班学生是我校普通班的学生，基础较薄弱，教学中要多鼓励，多启发，让他们觉得计算题也是可以有突破口的，培养他们的自信心。
该班的座位是按照“3过道3过道3”排布的，前后两排的6位同学为一个学习小组（如下图），在教学过程的探究学习都以小组为单位，内部先达成一致，再派代表发言，然后有异议的组再派代表发言，形成良好的讨论氛围。
二、教学目标【知识与技能】1．了解什么是三段式。
2023届高考化学小专题：《“三段式”在平衡常数、转化率计算中的完美应用》
1.O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于 水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温
常压下发生的反应如下：
反应① O3 O2＋[O] ΔH>0 平衡常数为K1； 反应② [O]＋O3 2O2 ΔH<0 平衡常数为K2； 总反应：2O3 3O2 ΔH<0 平衡常数为K。 下列叙述正确的是
“三段式”突破平衡常数(K)、转化率的相关计算
1.一个模式——“三段式”
如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L －1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
c始/mol·L－1 a
(1)该反应正反应为__吸___(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5 ℃时，该反应 耗时40 s达到平衡，则T5℃时，该反应的平衡常数数值为__0_.2__。 解析：T5 ℃时，c(CO2)＝0.20 mol·L－1，K＝c(CO2)＝0.20。
(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应__b_c_(选填字母)。 a.一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
b
0
0
c转/mol·L－1 mx
nx
px qx
c平/mol·L－1 a－mx b－nx px
qx
K＝a－mpxxpm··qbx－q nxn。
2.明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
人教高中化学必修二2.3化学反应的速率和限度《“三段式”法在化学反应速率计算中的应用》课程教学设计
《“三段式”法在化学反应速率计算中的应用》人教版《化学必修2》第二章第三节一、课程标准、教材以及学生分析1．课程标准和教材分析对于《化学反应速率》的教学，在《化学必修2》和《化学选修4》中都有出现，《课程标准》要求知道化学反应速率的定量表示方法，能计算反应物的转化率。
人教版《化学必修2》第二章第三节《化学反应的速率和限度》中从日常生活中的现象入手，发现有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢，结合物理学中物体的运动快慢用“速度”来表示，引出化学反应过程进行的快慢用“反应速率”来表示，通常用单位反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均去正值）来表示。
接着通过实验探究影响化学反应速率的因素，并未过多提及计算。
但是在学业水平测试和高考中，却常常以计算题的形式考察相关知识，特别是在高二《化学选修4》中会进一步学习化学反应速率和化学平衡，若高一就学得糊里糊涂，高二的学习就会显得更加困难，因此在规定的2课时之后，我又加入了“三段式”法在化学反应速率计算中的应用这1课时，作为补充。
2．学生分析化学反应速率的计算中数据比较多、关系也比较复杂，特别容易混淆，在学习完本节内容后发现，学生做题遇到计算都很头疼，只能做简单的带入公式的直接计算，而对于略显复杂的计算也有畏难情绪，所以希望通过“三段式”法的教学，可以使得各种数据直观、调理清晰、便于分析和计算，为《化学选修4》中进一步学习化学反应速率和化学平衡奠定基础。
本班学生是我校普通班的学生，基础较薄弱，教学中要多鼓励，多启发，让他们觉得计算题也是可以有突破口的，培养他们的自信心。
该班的座位是按照“3过道3过道3”排布的，前后两排的6位同学为一个学习小组（如下图），在教学过程的探究学习都以小组为单位，内部先达成一致，再派代表发言，然后有异议的组再派代表发言，形成良好的讨论氛围。
二、教学目标【知识与技能】1．了解什么是三段式。
2．理解化学反应速率、转化率等计算方法。
3．掌握“三段式”法在化学反应速率计算中的应用。
备战2023年高考化学母题题源解密专题10 化学反应速率与化学平衡(解析版)
专题10 化学反应速率与化学平衡【母题来源】2022年湖南卷【母题题文】（双选）向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应：2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是A ．ΔH>0B ．气体的总物质的量：a c n <nC ．a 点平衡常数：K>12D ．反应速率：a b v <v 正正【答案】BC 【试题解析】A ．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即H ∆＜0，故A 错误；B ．根据A 项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a 点和c 点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：n a ＜n c ，故B 正确；C ．a 点为平衡点，此时容器的总压为p ，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，在恒容条件下进行，气体的物质的量之比等于PT整体之比，根据A 项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以T a ＞T 始，压强：Pa=12P 始，则n a ＜12n 始，可设Y 转化的物质的量浓度为xmol∙L −1，则列出三段式如下：2X(g)+Y(g)Z(g)2102x x x 22x1xxc c c ∆--平，则有[(22x)(1x)x]mol -+-+＜13mol 2⨯，计算得到x ＞0.75，那么化学平衡常数K=2c(Z)c (X)c(Y)⋅＞20.75120.50.25=⨯，故C 正确； D ．根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即V a 正＞V b正，故D 错误。
化学平衡三段式计算
化学平衡的相关计算
精品课件
三段式计算
三段式指可逆反应从起始到平衡反应 物与生成物所经历的变化，用物质的 量（或浓度）来表示。
精品课件
一、化学平衡三段式
•
mA + nB
起(pmCol)+ qDa
b
c变(mol)
dx
n/m x
x平(mol) qa/-mx x b- n/m x
（2）
精品课件
等效思维
• 例题：在一真空的一定体积的密闭容器中
盛有1molPCl5，加热到200℃时发生如下反
应：PCl5（g）
PCl3（g）+Cl2（g）
，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M％
。若在同一温度和容器中，最初投入的PCl5
是2 mol，反应达平衡时，PCl5所占体积分
数为N％，则M和N的正确关系是 [B
⑤平衡时混合气体的密度 8g/L
精品课件
2、恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气 体通入一个固定容积的密闭容器中：
N2 + 3H2
2 NH3
(1)若反应进行至t时，n(N2)=13mol
n(NH3)=6mol计算a的值。
(2)反应达平衡，混合气体的体积为
716.8L（标况），其中NH3的含量为25%，
y 0.7 z 0.2
0 1 2t
精品课件
变式练习1：将1moL氧气和2moL二氧
化硫充入1L的容器中混合，在一定条 件下发生生成三氧化硫气体，5 min反
应达平衡， 测得混合物共2.5。
求：（1）氧气在5min内的反应速率
（2）氧气、二氧化硫的转化率
（3）氧气和二氧化硫的转化率有 什么关系
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可逆反应三段式在化学反应速率与平衡计算中的应用
【方法概述】
三段式法是化学平衡计算的最基本方法，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量，再根
据要求进行相关计算。
使用该方法时需注意写在各行中的物理量需保持一致。
【方法应用】
【例】把3molA和 2.5molB混合，充入2L密闭容器中，发生下列反应：
3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g）
经5秒钟反应达到平衡，生成1molD，并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则此反应中B的转
化率为，C的化学计量数x为，A的平衡浓度为。
[分析] 在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量
3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g）
开始物质的量3mol 2.5mol 0 0
转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol
平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1mol
由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol、0.5mol。
所以，B的转化率为0.5/2.5=20%。
由题意，D的反应速率为1mol/（2L·5s）=0.1mol·L-1·s-1
根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比，可得x=2。
根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为 1.5mol/2L=0.75mol/L。
【及时训练】
1、X、Y、Z 为三种气体，把 amolX 和 bmolY 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 （2a+b）（2a+b） a + b
A. 5 ⨯100%
B. 5b ⨯100%
C. 5 ⨯100%
D. 5a ⨯100%
2、在一定条件下，将 N2、H2混合气体 100mL 通人密闭容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小
1/5，有测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。
试求：
⑴原混合气中N2的体积是_______毫升；
⑵H2的转化率是_______%。
【参考答案】
1.B
2. 20；37.5。