化学平衡计算中“三段式”微课
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。
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。
平衡三段式计算
• 例3：在2L的密闭容器中，加入2molSO2、 1.2molO2，一定条件下使其充分反应后，
• ①测得SO3为1.8mol，则SO2、O2的转化率分 别为多少？
• ②若上述反应在恒容恒温的密闭容器中进 行，充分反应后，容器内压强为反应前的 3/4，则SO2、O2的转化率又分别为多少？
答案：25%
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解析：设 X、Y 起始的物质的量各为n，X 转化的物质的
量为x。
X ＋ 2Y
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2Z
起始： n
n
0
转化： x
2x
2x
平衡：(n－x) (n－2x) 2x
2n2－x3x＝32，解得x＝—3n 。
所以Y的转化率为
2x n
×100%＝67%。
答案：D
4．在一定的温度下，将 100 mL 氢气和氮气的混合气体充 入等压密闭容器中进行反应，达到平衡时维持温度不变，测得
解法二：设 100 mL 氮气和氢气的混合气体中氮气的体积为
x，反应达平衡时 N2 转化的体积为 y。
N2(g) ＋ 3H2(g)
起始体积(mL) x
(100－x)
2NH3(g) 0
转化体积(mL) y
3y
2y
平衡体积(mL) (x－y) (100－x－3y)
2y
根据题意ρρ12＝VV21，即1.125＝110000－m2Ly，解得 y＝10 mL，则达平衡 时氨气的体积分数为1002－y 2y×100%＝25%。
混合气体的密度是反应前密度的 1.25 倍，则达到平衡时，氨气 的体积分数为_______(写出计算过程)。
“三段式法”解化学平衡计算
“三段式法”解化学平衡计算在化学平衡的计算中，常常要计算反应物的转化率、各组分的转化浓度、转化的物质的量、平衡浓度、平衡时物质的量等。
若在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量，能理顺关系，找出已知与未知的关系，对正确分析和解决问题有很大帮助。
[例1]在一定条件下已测得反应2CO2====2CO+O2其平衡体系的平均相对分子质量为M，则在此条件下二氧化碳的分解率为。
[分析]假设起始二氧化碳的物质的量为2mol，分解率为x2 CO2 ====2 CO + O2开始物质的量2mol 0 0转化的物质的量2x 2x x平衡物质的量2—2x 2x x根据质量守恒定律，反应前后气体的总质量为88g，反应后气体的总的物质的量为（2—2x）+2x+ =2—x由摩尔质量的定义得M=88g/（2—x）mol所以x=（88—2M）/M[例2]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）·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反应速率·L-1·s-1平衡时物质的量 1.5mol 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··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。
2L=0.75mol/L。
[例3]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。
化学平衡三段式计算
化学平衡的相关计算
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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。
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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）
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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
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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
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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
“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用解析
“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用解析高中化学中关于化学平衡类题目，是近几年来高考必考内容，而且难度逐年增加。
本文就“三段式法”在高中化学平衡类型问题应用做个解析。
定性或半定量判断化学反应方向、限度时，一般用到勒夏特列原理：当外界条件改变时，平衡总是向削弱这种改变的方向移动。
解决化学平衡的定量计算时，一般立足于以下两个基本关系。
（1）各反应物及生成物的物质的量变化值符合化学反应方程计量比。
（2）平衡常数K。
对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，K=。
应用：①判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。
K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。
②判断反应是否达到平衡状态，化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=。
Qc>K时，反应向逆反应方向进行；Qc=K时，反应处于平衡状态；Qc<K时，反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
一、典例剖析加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5N2O3+O2，②N2O3N2O+O2；在2L密闭容器中充入8molN2O5，加热到t℃，达到平衡状态后O2为9mol，N2O3为3.4mol。
则t℃时反应①的平衡常数为（）。
A．10.7B．8.5C．9.6D．10.2答案：B。
解析：题设中有两个反应，可理解为先发生反应①，其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应②，且在两个反应中都有O2生成，再由已知条件列方程组求解。
设反应①中生成N2O3物质的量浓度为x，反应②中生成N2O物质的量浓度为y。
则：N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)N2O3(g)N2O(g)+O2(g)起始浓度/(mol·L-1) 4 00 x00转化浓度/(mol·L-1)x x x y y y平衡浓度/(mol·L-1) 4-x x x x-y y y依题意O2的平衡浓度为x+y=4.5mol·L-1，N2O3的平衡浓度为x-y=1.7mol·L-1。
化学平衡的计算方法——“三段式”法16
化学平衡的计算方法——“三段式”法
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的消耗量为mx mol,容器容积为V L.
生成物：n(平)=n(始)+n(变)。
（3）平衡时A的物质的量浓度：
c平(A)=
a—-m—x— V
mol∙L-1
（4）平衡时A的转化率： α(A)平= m—ax— ×100%
A、B的转化率之比为α(A)： α(B) = —max— : —nbx—
（5）平衡时A的体积分数或者物质的量分数：
a-mx
合成氨工业
有利于提高转化率
{降低温度 提高压强
提高温度
有利于提高化学反应速率
提高压强 催化剂
分离氨 合成氨的适宜条件：铁触媒；
700K;
107-108Pa; 投料比n(N2):n(H2)=1:2.8
n始/mol n转/mol n平/mol
mA (g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g)
a
b0
0
mx nx px qx
a-mx b-nx px qx
(1) 平衡常数
K=(——a(-—V—— mpVx— x——))—pm∙∙(— (——qVb—x— -V—n— )xq——)n
（2）反应物：n(平)=n(始)-n(变)；
M—=
a∙M(A)+ b∙M(B) —a+—b—+(—p+—q—-m—- ——
化学平衡计算题求解技巧讲解
化学平衡计算题求解技巧技巧一：计算模式（“三段式”）浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)起始 m n O O转化 ax bx cx dx平衡 m-ax n-bx cx dxA 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％C 的物质的量分数：ω(C)＝×100％例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y2Z ，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 、%1005⨯+b aB 、%1005)(2⨯+b b aC 、%1005)(2⨯+b aD 、%1005)(⨯+ab a 技巧二：差量法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。
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V L ，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1.1VL③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0.05V LA 、②③B 、②④C 、①③D 、①④专练．某温度下，在密闭容器中发生如下反应，2A(g)2B(g)＋C(g)，若开始时只充入2 mol A 气体，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20％，则平衡时A 的体积分数为 。
技巧三：守恒法1、质量守恒例3、a mol N 2与b mol H 2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了c mol NH 3，则NH 3在平衡体系中质量分数为（ ）A 、%1001722817⨯-+c b a c B 、%10022817⨯+ba c C 、%100⨯++cb ac D 、%10022834⨯+b a c 2、原子个数守恒例4、加热时，N2O 5可按下列分解：N 2O 5 N 2O 3 + O 2、N 2O 3又可按下列分解：N 2O 3 N 2O + O 2。
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40mol ×100%＝33．3%。 20 mol＋60 mol＋40 mol
(4)同温同容下，压强比等于物质的量之比，所以
40 mol＋120 mol p1 ＝ ＝4∶3。 p2 20 mol＋60 mol＋40 mol
你学会了吗？？
[解析] N2 起始 n(mol) 变化 n(mol) 平衡 n(mol) (1)v(H2)＝ (3)φ(NH3)＝ 40 20 20
60 mol 10L×2 s
＋ 3H2 120 60 60
2NH3 0 40 40
＝3 mol· (L· s)－1。
20 mol (2)α(N2)＝ ×100%＝50%。 40 mol
“三段式”在化学计算中 的应用
列“三段式”的基本思路
• 在化学反应速率及化学平衡的计算中，常常 要计算反应物的转化率、平衡浓度、平衡时 物质的量、体积分数、压强比等。如果在反 应方程式下用“三段式”列出各物质的起始、 变化、平衡或最终态的物质的量或物质的量 浓度，则能理顺关系，找出已知与未知的关 系，对正确分析和解决问题有很大帮助。下 面我们就介绍“三段式”的具体列法：
基本步骤 1、根据题意确定所列“三段式”中各物质的物理量 （浓度或物质的量） 2、找出各物质的起始量 3、找出变化时间内各物质的变化量 4、找出平衡或最终态时各物质的最终量 三段式中各物质量的关系： 反应物：起始量—变化量=最终量 生成物：起始量 + 变化量=最终量 三段中，只有变化量之比等于化学方程式中计量数之 比.因此，当我们找出一种物质的变化量时，可以根 据反应的比例找出所有物质的变化量。
[例题]
向容积为10 L的密闭容器内通入40 mol N2和120 mol H2，在一定条件下进行反应，经2 s
后达到平衡状态，平衡时c(N2)为2 mol· L － 1。
求： (1)用H2表示的2 s内的平均速率v(H2)＝_______。 (2)平衡时氮气的转化率是_________。 (3)平衡时混合气体中氨的体积分数是____________。(4)容器内反应前后压强比是_________。