化学平衡的有关计算

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化学平衡的计算

化学平衡的计算

转化: mx nx
px qx
平衡:a - mx b - nx px qx
⑵基本关系
①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
化学平衡的相关计算
②转化率α

化 (率 )起 转
化浓度 始 浓 10% 度 0
③气体的平均分子量
M m总 n总
MVm
化学平衡的相关计算
④ 几点定律
(1) 2 mol SO2和 1 mol O2相当于2 mol SO3. 故C=2mol
(2) 平衡(Ⅰ) 起始量(mol)
平衡(Ⅱ)
起始量(mol)
2SO2 + O2
2
1
0.5
b
转化量(mol) 1.5
一边倒后的总
起始量(mol)
2
故:b=1-0.75=0.25
0.75 1
C =1.5
2SO3 0
c 1.5 0
(2) 平衡(Ⅰ) 起始量(mol)
平衡(Ⅱ)
起始量(mol)
2SO2 + O2
2
1
a
b
转化量(mol) c
c/2
一边倒后的总
起始量(mol)
2
1
故:a+c=2 , b + c/2 = 1
2SO3 0
c c 0
练习6:t℃时,将3 mol A和 1 mol B气体通入体积
为2 L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:
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( B )
A.a5b10% 0 C.2(5ab)10% 0
B.2(ab)10% 0

化学平衡的相关计算

化学平衡的相关计算

00cx dxFra bibliotekcxdx
A的转化率:α(A)=(ax/m)×100%
C的物质的量(或体积)分数:ω(C)=
×100%
(开封模拟)在恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个体积为V L 固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(1) 若反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,计算a的值__。 (2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含 量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量__________。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下 同) n(始)∶n(平)= __________。 (4)原混合气体中a∶b=__________。
化学平衡计算题的解题思路
思 维 建 模
谢 谢!
(5) 达到平衡时,N2和H2的转化率之比α (N2)∶α (H2)= __________。 (6) 平衡混合气中,n(N2):n(H2):n(NH3)=__________。
(开封模拟)在恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个体积为V L固定容积的密 闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
有关概念
3、反应的转化率(α):
α=
×100%
有关概念
4、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加德罗定律的两个 推论:
恒温、恒容时: =
恒温、恒压时: =
5、计算模板:
浓度(或物质的量) 起始 转化 平衡
aA(g)+bB(g) mn ax bx m-ax n-bx

化学平衡的相关计算

化学平衡的相关计算

化学平衡的相关计算化学平衡是指在化学反应中,反应物转化为产物的速度与产物转化为反应物的速度达到平衡的状态。

在化学平衡中,反应物和产物的浓度以及温度都是重要的因素,通过这些因素可以进行相关的计算。

本文将介绍化学平衡的相关计算方法。

一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数是描述化学平衡位置的物理量,用K表示。

对于一般的化学反应:aA+bB↔cC+dD反应物的浓度的分子数乘积除以产物的浓度的分子数乘积的比值,即可得到化学平衡常数K:K=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)其中,[C]、[D]、[A]、[B]分别表示产物C、D和反应物A、B的浓度。

二、反应浓度的计算反应物和产物的浓度是进行化学平衡计算的重要因素。

根据反应物和产物的摩尔化学计量关系以及它们在平衡状态下的浓度,可以计算出平衡反应物和产物的浓度。

三、平衡常数的影响因素与计算1.温度:随着温度的升高,化学反应速率会增加,使得平衡位置发生变化。

根据反应热力学原理,可以利用反应焓变和温度的关系,计算出在不同温度下的平衡常数。

ΔG=ΔH-TΔS其中,ΔG表示反应的标准自由能变化,ΔH表示反应的标准焓变,T表示温度,ΔS表示反应的标准熵变。

2.压力:对于涉及气体的反应,可以通过改变压力来影响平衡位置。

根据Le Chatelier原理,当反应物和产物中有气体参与反应时,压力增大会使平衡位置向低压方向移动,反之亦然。

根据反应物和产物的分压与平衡常数的关系,可以计算出平衡常数与压力之间的关系。

3.浓度:根据浓度与平衡常数之间的关系,可以计算出化学平衡位置与浓度之间的关系。

当反应物或产物的浓度发生变化时,根据Le Chatelier原理,平衡位置会发生变化,使得浓度变化的方向尽量减小。

四、平衡计算实例以下为一个平衡计算的实例:反应为:2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g)假设在其中一温度下,反应物SO2和O2的初始浓度分别为0.2mol/L,产物SO3的初始浓度为0.1mol/L,求平衡浓度以及平衡常数。

化学平衡的相关计算

化学平衡的相关计算
应,当其达到平衡时,生成pmolC2H4.将平衡
混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧
气的物质的量是( )
练习
amolN2与bmolH2混合,要一定条件下
反应达到平衡,生成了cmolNH3,则NH3
在平衡体系中质量分数为

例题
差量法
1体积SO2和3体积空气混合后在450℃以 上通过V2O5催化剂发生反应。若同温同压 下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:
A
)。
A.②③
B.②④
C.①③
D.①④
练习
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 A气体,达平衡时,混合 时只充入2mol
气体的压强比起始时增大了20%,则平衡
时A的体积分数为

练习
在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和 5L气体Q,在一定条件下发生反应: 2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g)反
应完全后,容器温度不变,混合气体的压强 是原来87.5%,则化学方程式中的n值是( )
A
A.2
B.3
C.4
D.5
例题——守恒法
mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器中反
②转化率α
转化浓度 转化率 ( ) 100% 起始浓度
③气体的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ均分子量
m总 M n总
M Vm
化学平衡的相关计算
④ 几点定律 a、如果保持P、T不变: 则气体的体积比等于物质的量之比,即 则气体的密度比等于摩尔质量之比,即
V1 n1 V2 n2
1 M 1 2 M 2
练习
在一密闭容器中,aA(g) bB(g)达平衡 后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达 到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( ) A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了 C.物质B的质量分数增加了 D.a>b

有关化学平衡的计算

有关化学平衡的计算

有关化学平衡的计算
根据Le Chatelier原理和反应系数,可以通过计算来确定化学平衡的相关参数。

下面将介绍一些常见的计算方法。

1. 平衡常数的计算
平衡常数(Keq)是评估化学平衡程度的重要参数。

它可以通过已知反应物和生成物浓度的比值来计算,公式如下:
Keq = [生成物A]^a * [生成物B]^b / [反应物X]^x * [反应物Y]^y
其中,a、b、x、y分别表示反应物和生成物的摩尔系数。

2. 反应物和生成物浓度的计算
当已知反应物和生成物的摩尔数和平衡常数时,可以通过计算来确定它们的浓度。

[生成物A] = [反应物X]^x * [反应物Y]^y / ([生成物B]^b / Keq)^(1/a)
[反应物X] = ([生成物A]^a * [生成物B]^b / Keq)^(1/x) / [反应
物Y]^(y/x)
3. 平衡位置的判断
根据平衡常数的大小,可以判断化学反应在平衡位置上的偏离
程度。

当Keq接近于1时,反应处于平衡位置;当Keq大于1时,反应向生成物方向偏离;当Keq小于1时,反应向反应物方向偏离。

4. 影响化学平衡的因素
除了已知的浓度和平衡常数,还有其他因素可以影响化学平衡
的位置。

温度是最重要的因素之一,根据Le Chatelier原理,温度
升高会促使可逆反应向反应物或生成物方向偏移,而温度降低则会
导致相反的偏移。

除了温度,压力和催化剂也可以影响化学平衡。

以上是关于化学平衡计算的简要介绍,希望对您有所帮助。

有关化学平衡的计算

有关化学平衡的计算

有关化学平衡的计算此类计算有:浓度(起始浓度、转化浓度、平衡浓度)的求算;转化率、产率、平衡时各组分的含量以及气体的平均分子质量、气体体积、密度、压强、物质的量等有关的计算,其计算关系式有:1、物质浓度的变化关系:①反应物平衡浓度 = 起始浓度 - 转化浓度 ②生成物平衡浓度 = 起始浓度 + 转化浓度其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。

2、反应物的转化率转化率 = %100⨯(或体积、浓度)反应物起始的物质的量(或体积、浓度)反应物转化的物质的量 3、产品的产率==%100⨯)质的量(或质量、体积理论上可得到产物的物量(或质量、体积)实际生成产物的物质的 4、在密闭容器中有气体参加的可逆反应,计算时可能用到的阿伏加德罗定律的两个结论:恒温恒容时:P 1/P 2 = n 1/n 2;恒温恒压时:V 1/V 2 = n 1/n 25、计算方法:(1)三段分析法 a A (g )+ b B (g ) c C (g ) + d D (g )n 始(mol )或C 始(mol/L ) m n 0 0n 转(mol )或C 转(mol/L ) ax bx cx dxn 平(mol )或C 平(mol/L ) m-ax n-bx cx dx[例题]:在合成氨反应过程中某一时刻混合气体中各成分的体积比为V(N 2):V(H 2):V(NH 3)=6:18:1,反应一段时间后,混合气体中体积比变为V(N 2):V(H 2):V(NH 3)= 9:27:8,则这一段时间内H 2转化率为___________(气体体积在相同条件下测定)。

(2)极值法找两个极端假设点:一是假设某(一)反应物完全反应完时量的特征点;一是假设某(一)反应物完全不反应(转化)时量的特征点,由这两点来进行有关计算判断。

典例 某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,则X 、Y 的初始物质的量之比应满足( )A .1< YX <3 B . < <C .3< Y X <4D .41< < (3)差量法 可以是体积差量法,压强差量法,物质的量差量法等等。

有关化学平衡的计算

有关化学平衡的计算一. 化学平衡计算公式对于可逆反应:1、各物质的变化量之比=方程式中相应系数比2、反应物的平衡量=起始量-消耗量生成物的平衡量=起始量+增加量表示为(设反应正向进行):起始量(mol) a b c d变化量(mol)x(耗)(耗)(增)(增)平衡量(mol)3、反应达平衡时,反应物A(或B)的平衡转化率(%)说明:计算式中反应物各个量的单位可以是mol/L、mol,对于气体来说还可以是L或mL,但必须注意保持分子、分母中单位的一致性。

4、阿伏加德罗定律及阿伏加德罗定律的三个重要推论。

①恒温、恒容时:,即任何时刻反应混合气体的总压强与其总物质的量成正比。

②恒温、恒压时:,即任何时刻反应混合气体的总体积与其总物质的量成正比。

③恒温、恒容时:,即任何时刻反应混合气体的密度与其反应混合气体的平均相对分子质量成正比。

5、混合气体的密度6、混合气体的平均相对分子质量的计算。

①其中M(A)、M(B)……分别是气体A、B……的相对分子质量;a%、b%……分别是气体A、B……的体积(或摩尔)分数。

②7、化学平衡计算的技巧性较强,在平时的学习过程中要加强解题方法的训练,力争一题多解。

解题中常用的方法有:①差量法②极端假设法③守恒法④估算法等。

练习1 0.02molCO与0.02mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。

2 一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。

3. X 、Y 、Z 为三种气体。

把a molX 和b molY 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.%1005⨯+b aB.%1005)(2⨯+bb a C.%1005)(2⨯+b a D. %1005⨯+aba 4.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO 2和O 2,在相同温度下发生反应:2 SO 2+O 2 2 SO 3,并达到平衡。

化学反应平衡的计算方法

化学反应平衡的计算方法化学反应的平衡是指反应物转化为生成物的速率与生成物转化为反应物的速率相等的状态。

平衡条件可以通过计算来确定,而这涉及到一些基本的计算方法。

本文将介绍化学反应平衡的计算方法。

1. 化学平衡方程式的写法在计算化学反应平衡之前,首先需要写出化学平衡方程式。

平衡方程式应根据实验数据确定,并注意平衡反应的摩尔比例。

例如,对于以下反应:A +B ⇌C + D平衡方程式可以写作:aA + bB ⇌ cC + dD2. 平衡常数的计算平衡常数(K)是表示反应品和生成物浓度之比的定量指标,定义为各物质活度的乘积和各物质浓度的乘积之比。

平衡常数的计算公式为:K = ([C]^c * [D]^d) / ([A]^a * [B]^b)其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B以及生成物C和D的浓度。

3. 浓度单位的选择在计算平衡常数时,需要选择适当的浓度单位。

常用的浓度单位包括摩尔/升和摩尔分数。

4. 幂次法和数值法的应用计算平衡常数时,一种常用的方法是幂次法。

幂次法基于平衡常数与反应物浓度之间的关系。

通过将反应物浓度的幂次依次分配给平衡常数的分子和分母,可以得到反应物浓度与平衡常数之间的关系式,从而解出平衡常数的值。

另一种常用的方法是数值法。

数值法基于数值计算和逼近技巧,通过连续调整反应物浓度的取值,使得平衡常数计算结果逼近实验测定值。

5. 平衡常数的应用平衡常数在化学反应中具有重要作用。

通过平衡常数的大小,可以判断反应向前或向后进行的趋势,从而预测反应的方向和速率。

当平衡常数大于1时,反应向生成物方向进行;当平衡常数小于1时,反应向反应物方向进行。

此外,平衡常数还可以用于计算给定反应条件下的反应物和生成物浓度。

通过已知条件和平衡常数,可以建立方程组求解反应物和生成物的浓度值。

总结:化学反应平衡的计算方法主要涉及化学平衡方程式的写法、平衡常数的计算、浓度单位的选择以及幂次法和数值法的应用。

化学平衡的计算

化学平衡的计算一、化学平衡的计算的一般步骤:1.写出有关平衡的化学方程式2.找出各物质的起始量、转化量(变化量)、平衡量3.根据已知条件列式计算二、化学平衡的计算模式m A(g) + n B(g) == p C(g) + q D(g)起始量 a b 0 0转化量mx nx px qx平衡量 a —mx b— nx px qx※起始量、转化量(变化量)、平衡量可以是浓度、物质的量、气体体积等,同一物质上下单位必须保持一致。

三、有关各量的计算:1.物质的浓度反应物:平衡浓度= 起始浓度-转化浓度C平== C 始-△C(n平== n始-△nV平== V 始-△V)生成物:平衡浓度= 起始浓度+ 转化浓度C平== C 始+△C(n平== n 始+ △nV平== V 始+ △V)※△C(A): △C(B) : △C(C) : △C(D) == △n(A): △n (B) : △n (C) : △n (D) == m : n: p : q2.反应物的转化率:反应物的转化浓度转化率== 反应物的起始浓度A的转化率= △C(A)/C始(A)=△n(A)/n始(A)=△V(A)/V始(A)※可逆反应达到平衡时,反应达到最大限度,反应物的转化量最大,所以转化率最大。

3.生成物的产率产率== 生成物的实际产量/生成物的理论产量× 100%(理论产量是指该反应完全进行时指定生成物的量)4.平衡时气体物质的体积分数:V(B)%== n(B)%= n平(B)/n平(总气体)= (b— nx)/(a —mx + b— nx + px + qx)5.气体的平均摩尔质量M == m(总气体)/n (总气体)6.化学反应速率四、气体定律的应用(阿伏伽德罗定律的推论)1.T 、V 恒定:气体总压强之比等于气体的总物质的量之比P平/P始= n平/n始2.T、P恒定:气体总体积之比等于气体的总物质的量之比V平/V始= n平/n始。

化学平衡的相关计算

化学平衡的相关计算化学平衡是指在封闭容器中,反应物发生化学反应后,反应物与生成物之间达到动态平衡的状态。

反应物和生成物之间的摩尔比例在平衡状态下是恒定的,可以通过数学方法进行计算。

其中,三段式法是一种常见的计算平衡状态下浓度变化的方法,它利用了反应物和生成物的化学方程式和初始浓度,逐步推导各个组分的浓度。

1.确定反应物和生成物:首先,根据实验条件和化学方程式,确定反应物和生成物的摩尔比例。

例如,对于A和B化学反应生成产物C和D的化学方程式:A+B→C+D在该反应中,A和B是反应物,C和D是生成物。

2.给定初始浓度:根据实验条件,确定反应物的初始浓度。

这些浓度可以以摩尔浓度、几何浓度或百分比浓度等形式给出。

假设初始浓度为[A]0和[B]0。

3.设定未知变量:根据化学方程式,设定一个未知变量x表示反应物的消耗量或生成量。

根据平衡状态下的摩尔比例,可以得到每个组分的浓度表达式:[A]=[A]0-x[B]=[B]0-x[C]=x[D]=x4.建立摩尔比例关系:根据化学方程式的摩尔比例关系,可以得到浓度之间的关系:[A]/[B]=[A]0/[B]0将表达式代入其中,得到:([A]0-x)/([B]0-x)=[A]0/[B]0通过交叉乘法展开并化简,得到:[A]0[B]0-[A]0x-[B]0x+x^2=[A]0[B]0化简后得到一个二次方程:x^2-([A]0+[B]0)x+([A]0[B]0-[A]0[B]0)=0化简后,得到二次方程为:x^2-([A]0+[B]0)x=0通过求解这个二次方程可以得到x的值。

5.计算平衡浓度:根据x的值,可以计算出反应物和生成物在达到平衡时的浓度:[A]=[A]0-x[B]=[B]0-x[C]=x[D]=x这样,就可以得到反应物和生成物在平衡状态下的浓度。

需要注意的是,三段式法只适用于浓度远小于1mol/L的反应,因为它忽略了溶液的体积变化对浓度的影响。

另外,该方法也只适用于只发生一次反应的情况,当有多个反应发生时,需要采用其他方法进行计算。

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化学平衡的有关计算
一.化学平衡计算的基本模式——三段式
mA + nB == pC + qD
起始浓度 a b c d
转化浓度X
平衡浓度
各物质的转化浓度之比=
转化率=
恒温恒容时:p1/p2=
恒温恒压时: v1/v2==
混合气体平均式量的计算:(A.B.C三气体混合)
M= M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%
(a%.c%. b%表示三种气体的体积分数或物质的量分数)
或M=m总/n总
例 1. X.Y.Z都是气体,反应前X.Y的物质的量之比是1:2,在一定条件下可逆反应:X+2Y==2Z达平衡时,测得反应物总得物质的量等于生成物总得物质的量,则平衡时x 的转化率为()
A 80 %
B 20 %
C 40%
D 60%
练. 将2molN2和6molH2置于密闭容器中,当有25%的N2转化为NH3达到平衡,计算:(1)平衡时混合物中各组成成分的物质的量。

(2)平衡时气体的总物质的量
(3)平衡时混合物中各组分的物质的量的百分含量,体积百分含量
(4)平衡混合气的平均相对分子质量
(5)容器中反应前后的压强比
二.化学平衡题的特殊解法
1. 极端法
例2 在密闭容器中进行下列反应:X2(g)+Y2(g)==2Z(g) 已知X2,Y2。

Z的起始浓度分别为0.1mol/L 0.3mol/L 0.2mol/L.当反应在一定条件下达到平衡时。

各物质的浓度有可能是()
A Z为0.3mol/L
B Y2为0.2mol/L
C X2为0.2mol/L
D Z为0.4mol/L
2 假设法
例3在密闭容器中某反应mA(g)+nB(g) == pC(g)+qD(g) . 平衡时测得A的浓度为0.5mol/L.保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时的浓度为0.2mol/L,下列有关判断正确的是()
A m+n = p+q
B 平衡向正反应方向移动
C B 的转化率降低
D C的体积分数下降
3 估算法
例4 在一个容积为VL的密闭容器中放入2LA(g)和1LB(g),在一定条件下发生下列反应3A(g) +B(g) == nC(g) +2D(g) 达到平衡后A物质的量浓度减小1/2.混合气体的平均摩尔质量增大1/8.则该反应的化学方程式中n的值是( )
A 1
B 2
C 3
D 4
4 守恒法
例5. m molC2H2跟n molH2在密闭容器中反应,达到平衡时,生成p molC2H4,将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量是()
A 3m+n mol
B 5/2m+1/2n-3p mol
C 3m+n+2 p mol
D 5/2m+1/2n mol。

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