化学反应原理三段式计算
化学平衡计算中“三段式”微课
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
化学反应速率的计算方法
6.2.1 化学反应速率的计算方法1.三段式法：（1）写出有关反应的化学方程式。
（2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
（3）根据已知条件计算。
例：在一定条件下，向 2 L 密闭容器中充入 2 mol N 2和 4 mol H 2发生反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，10 min 时测定生成NH 3 1 mol ，则用N 2、H 2、NH 3表示的平均反应速率分别为多少？ N 2(g) ＋ 3H 2(g) 2NH 3(g)起始 2 mol 4 mol 0 转化 0.5 mol 1.5 mol 1 mol末 1.5 mol 2.5 mol 1 mol 在“三段式”中，转化的部分是按照化学计量系数进行反应的 v (N 2)＝0.5 mol 2 L ×10 min＝0.025 mol/(L ·min) v (H 2)＝ 1.5 mol 2 L ×10 min＝0.075 mol/(L ·min) v (NH 3)＝1 mol2 L ×10 min ＝0.05 mol/(L ·min) %100)()(⨯=或质量、浓度反应物起始的物质的量或质量、浓度反应物转化的物质的量α N 2的转化率＝%52%10025.0=⨯，H 2的转化率＝.5%73%10045.1=⨯ 生成物的产率：指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值 NH 3的产率＝%5.37%100mol 38mol 1=⨯ 反应结束时各物质的浓度c (N 2)＝L /mol 75.02L mol 5.1=，c (H 2)＝L /mol 25.12Lmol 5.2=，c (NH 3)＝L /mol 5.02Lmol 1= 反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数、物质的量分数、质量分数)N 2的体积分数＝%30%10015.25.15.1=⨯++ H 2的体积分数＝%50%10015.25.15.2=⨯++NH 3的体积分数＝%20%10015.25.11=⨯++ 恒温时，两种容器 恒温恒容恒温恒压 恒温、恒容时：2121n n P P = 恒温、恒压时：2121n n V V = 56)15.25.1()42(=+++==mol mol n n P P 后前后前 56)15.25.1()42(=+++==mol mol n n V V 后前后前 2.相关计算 (1)计算用某物质的浓度变化表示的化学反应速率。
三段式简单讲解
“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）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反应速率0.1mol·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·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。
“三段式”的计算
“三段式”的计算对于化学反应速率和化学平衡问题，由于涉及不同状态下的不同物质，数据众多，容易混淆，“三段式”是有序整理数据的良好途径。
例1．氯化氢和O 2在一定条件下反应可得到Cl 2，现将HCl 与O 2混合于一密闭容器中，在一定条件下使之反应，温度高于100℃，经5 min 即达到平衡，经过测定物质的浓度分别为c(HCl)＝0.25 mol ·L －1，c(O 2)＝0.2 mol ·L －1，c(C12)＝0.1 mol ·L －1 。
则：（1）写出反应方程式： 。
（2）开始时c(HCl)＝ ，c(O 2)＝ 。
（3）从反应开始到反应平衡时，v(HCl)＝ 。
【答案】（1）4HCl+O 2 一定条件 2H 2O+Cl 2（2）0.45mol ·L －1 ，0.25mol ·L －1（3）0.04mol ·L －1·min -1 【解析】（2）4HCl + O 2 一定条件 2H 2O + 2Cl 2 始(mol ·L －1): 0.45 0.25 0 0变(mol ·L －1): 0.2 0.05 0.1 0.15min(mol ·L －1): 0.25 0.2 0.1 0.1 （3）v(HCl)=111min 04.0min52.0---⋅⋅=⋅L mol L mol 例２．一定温度下，在2 L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示：下列描述正确的是 （ ）A ．反应开始到10 s ，用Z 表示的反应速率为0.158 mol ·L －1·s －1B ．反应开始到10 s ，X 的物质的量浓度减少了0.79 mol ·L －1C ．反应开始到10 s 时，Y 的转化率为79.0％D ．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g)【答案】C【解析】根据图示， X 、Y 的量在减少，为反应物，Z 的量在增大，为生成物，最终三个物质共存，该反应为可逆反应。
“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
化学三段式产率计算公式
化学三段式产率计算公式
化学反应中，产率通常是指反应物转化成产物的比例关系，是评估反应效率和反应结果的重要指标之一。
产率的计算方法有多种，其中最常用的是化学三段式产率计算公式。
化学三段式产率计算公式的基本原理是根据反应物的摩尔比和
反应物质量之间的关系，计算出反应物的理论最大转化量，再通过实际反应过程中测定的产物质量和反应物质量之比，计算出实际产率。
具体公式如下：
产率 = 实际产量÷理论产量× 100%
实际产量可以通过实验测量得到，理论产量可以通过反应物的摩尔数计算得出。
需要注意的是，理论产量一般情况下是假定反应过程达到完全转化的理想情况下所能达到的最大产量。
化学三段式产率计算公式在实际应用中具有广泛的适用性和灵
活性，可以用来评估不同反应条件下的产率变化，并为反应过程的优化提供重要参考。
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化学三段式产率计算公式
化学三段式产率计算公式
化学反应是化学研究中的重要内容，产率是指反应中实际得到的产物占理论产物的百分比，是衡量反应效率的重要指标。
在化学实验中，产率的计算是非常重要的，下面介绍化学三段式产率计算公式。
化学三段式产率计算公式：
实验室中，化学反应产率的计算一般采用化学三段式计算公式，即反应物质A、B，按比例反应生成C、D。
假设反应物A、B分别的摩尔数为a和b，生成物C、D的摩尔数分别为c和d，则反应的化学方程式为：aA + bB → cC + dD。
化学三段式反应的计算公式如下：
产率（%）= 实验得到的产物摩尔数 / 理论产物摩尔数× 100% 其中，实验得到的产物摩尔数是指在实验中实际得到的产物的摩尔数，理论产物摩尔数是指按照化学方程式计算出来的产物的摩尔数。
需要注意的是，实验中得到的产物可能会受到一些因素的影响，如反应物质的纯度、反应条件等，因此产率的计算结果可能会有所误差。
为了尽可能减小误差，实验中应尽量控制反应条件，保证反应的精确度和准确性。
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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—- ——
化学反应速率三段式计算
化学反应速率三段式计算一、化学反应速率三段式计算的概念化学反应速率三段式计算呢，就是一种超有用的计算化学反应速率的方法哦。
它把整个化学反应过程分成起始、转化、平衡这三个阶段。
就好像我们把一个大蛋糕分成三块一样，这样一块一块地看，就很容易理解反应过程中的各种变化啦。
比如说有个反应 A + B ⇌ C + D，我们先写出起始时A、B、C、D的物质的量或者浓度，然后根据反应的化学计量数来确定转化的量，最后就能得到平衡时它们各自的量或者浓度啦。
这就像是一场化学小冒险，从开始到中间的变化，再到最后的结果，一步一步探索。
二、具体计算实例咱们来个具体的例子吧。
假设反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，开始的时候呢，SO₂的浓度是2mol/L，O₂的浓度是1mol/L，没有SO₃哦。
如果反应进行一段时间后，SO₂的转化率是50%。
那我们就可以用三段式来计算啦。
起始：SO₂是2mol/L，O₂是1mol/L，SO₃是0mol/L。
转化：因为SO₂转化率是50%，所以转化的SO₂浓度就是2mol/L×50% = 1mol/L。
根据化学计量数，O₂转化的浓度就是0.5mol/L，生成的SO₃浓度就是1mol/L。
平衡：SO₂的平衡浓度就是2mol/L - 1mol/L = 1mol/L，O₂的平衡浓度就是1mol/L - 0.5mol/L = 0.5mol/L，SO₃的平衡浓度就是1mol/L。
这样我们就可以根据这些数据来计算反应速率啦。
反应速率就是单位时间内物质浓度的变化量嘛。
比如说在10秒钟内发生了这个反应，那v(SO₂)=1mol/L÷10s = 0.1mol/(L·s)，同理可以算出v(O₂)和v(SO₃)。
三、计算中的注意事项在做这种三段式计算的时候呢，可千万要小心哦。
首先就是化学计量数一定要看准啦，要是看错了化学计量数，那转化的量就全错啦，就像搭积木，一块积木搭错了，整个城堡可能就歪了。
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平衡时各物质浓度/ mol L-10.70 2.0×10-52.0×10-5
K=c([B(OH)4]-)•c(H+) / c(H3BO3)
= (2.0×10-5mol L-1)×(2.0×10-5mol L-1)/ 0.70molL-1
=5.7×10-10 mol L-1
2学习三段式在化学计算中的应用。
教学过程
一化学平衡常数的表达式
对于可逆反应：mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g）
平衡常数的数学表达式
电离平衡常数
（1）一元弱酸电离平衡常数：
（2）一元弱碱电离平衡常数：
水的离子积
Kw= c（H+）·c（OH—）
难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。
即：AmBn(s) mAn+(aq)＋nBm－(aq)[An+]m·[Bm－]n＝Ksp
所属课题
课题编号：学段：高三
课的类型
2.重要考题突破：
高考31原理题□
录制工具和方法
PPT录屏软件
教学设计
内容
内容分析
该内容是化学反应速率，化学平衡常数和转化率等等有关反应方程式的计算的一个归纳，在高考中，这道题在计算步骤和计算难度上都不大，但考查频繁。
关键学习目标
1回顾化学平衡常数的表示方法，利用化学平衡常数解题。
3将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）
4有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
已知298K时，Ksp(CaCO3)=2.80×10—9，Ksp(CaSO4)=4.90×10—5，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。
既所有的可逆过程平衡常数均可概括为平衡时方程式右边各物质或离子浓度幂之积比方程式左边各物质或离子浓度幂之积。（注意固体和纯液体不出现在平衡常数的表达式中）
二化学平衡常数的计算
1常温下NH4＋（aq）+H2O（l） NH3•H2O（aq）+H＋（aq）的化学平衡常数为5.55×10－10mol•L-1，则NH3•H2O的电离平衡常数K=（保留三位有效数字）。
解K1=c(NH3•H2O).c(H＋)/c(NH4＋)= 5.55×10－10mol•L-1
NH3.H2H4+).c(OH-)/c(NH3.H2O)
K1.K=Kw
K=1×10-14/（5.55×10－10）=1.80×10-5
依题意：H3BO3(aq)+H2O(l) [ B(OH)4]-(aq)+H+(aq)
5向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应1/4CaSO4(s)+CO(g)⇋1/4CaS(s)+CO2(g)于900℃达到平衡，c平衡(CO)=8.0X10-5mol∙L-1，计算CO的转化率（忽略副反应，结果保留两位有效数字）
教学设计特色
本节内容较简单，讲解详细，适合集训回来的术科生
高考31原理题ppt录屏软件教学设计该内容是化学反应速率化学平衡常数和转化率等等有关反应方程式的计算的一个归纳在高考中这道题在计算步骤和计算难度上都不大但考查频繁
广东省中学化学“微课”教学设计表(备考研究省版)
市：汕尾县区：陆丰编号：
授课教师姓名
朱翠鑫
工作单位
陆丰市东海中学
微课名称
三段式涉及的计算及应用