(完整版)化学平衡计算(带答案)

1 化学平衡计算 一、有关概念 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 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

2、反应的转化率(α)：α＝()()反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×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加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：12nn＝12PP；恒温、恒压时：12nn＝12VV 4、混合气体平均分子量的数学表达式 ＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比） 5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板： 浓度(或物质的量) aA(g)＋bB(g)cC(g) ＋dD(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx A的转化率：α(A)＝(ax/m)×100％

C的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cxmaxnbxcxdx×100％ 二、强化练习 1．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为( ) A．40% B．50% C．60% D．70% 【答案】A 【解析】设A、B起始物质的量都为1mol，A的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol)：1 1 0 转化(mol)：1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol)：1-x 1-2x 2x 平衡时A和B的物质的量之和与C的物质的量相等：(1-x)＋(1-2x)＝2x，解得x=0.4。 2.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＋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( ) 2

A．%1005ba B．%1005)(2bba C．%1005)(2ba D．%1005)(aba 解析：设Y的转化率为 X + 2Y 2Z 起始（mol） a b 0

转化（mol） b21 b b

平衡（mol）ab21 bb b

依题意有：ab21+ bb = b，解得：= %1005)(2bba。故应选B。 3．某温度下Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２之间建立起如下的平衡Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２，测得平衡混合物对空气的相对密度为2．644，求Ｎ２Ｏ４的分解率。 解：设Ｎ２Ｏ４的起始物质的量为1 转化了的Ｎ２Ｏ４物质的量为ｘ Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２ 起始物质的量10 转化物质的量ｘ2ｘ 平衡物质的量1－ｘ2ｘ 平衡时混合气体的总物质的量为 ｎ总＝1－ｘ＋2ｘ＝1＋ｘ

∵＝29·Ｄ＝29×2．644＝76．68 已知Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２的相对分子质量分别为92，46，则有： 76．68＝（92×（1－ｘ）＋46×2ｘ／1＋ｘ） 解得ｘ＝0．2ｍｏｌ ∴Ｎ２Ｏ４的分解率为：（0．2／1）×100％＝20％ 答：Ｎ２Ｏ４的分解率为20％。

差量法 4.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1.1VL 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0.05V L A、②③ B、②④ C、①③ D、①④

解析： A + 3B 2C 小V 1 3 2 2 0.05V 0.15V 0.1V 0.1V 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。故本题选A。 3

5.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 。 解析：等温度、等体积时，压强增大了20％，也就是气体的物质的量增多了2 mol×20％=0.4 mol，即平衡时气体的物质的量变为2.4 mol。 2A(g) 2B(g) + C(g) △n 2 2 1 1 变化 0.8 mol 0.4 mol

平衡时，n(A)=2 mol－0.8 mol =1.2 mol，n(总)=2.4 mol，故A的体积分数为：2.4mol1.2mol×100％=50％。 守恒法 6.a mol N2与b mol H2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了c mol NH3，则NH3在平衡体系中质量分数为（ ）

A、%1001722817cbac B、%10022817bac

C、%100cbac D、%10022834bac 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%10022817bac。故本题应选B。

估算法 7.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、2 B、3 C、4 D、5 解析：本题貌似化学平衡的计算，但实则不然，题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变，压强减小了，故该反应是气体的物质的量减小的反应，即2 + 5 > 4 + n，即n <3。故选A。

8.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应： 3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，经5min后，测得c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1。则A的转化率为( ) A．40% B．50% C．60% D．70% 解析：

9.在一密闭容器中，充入5molSO2和4molO2，保持温度、体积不变，当反应2SO2＋O22SO3达平衡时，压强为起始状态的7/9。则SO2的转化率为( ) A．40% B．50% C．60% D．80% 解析：

10.合成氨的反应N2＋3H22NH3在一定条件下达到平衡，测得体系中NH3为4mol，起始与平衡时的压强之比为13∶8，且c(H2)始∶c(H2)平＝4∶1，求N2和H2的转化率。 4

解析：N2的转化率83.3% N2和H2的转化率75%

11.某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入0.3molSO2和0.2mol O2，发生2SO2＋O22SO3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。 解析：(1)0.01mol·L-1·min-1 (2)33.3%

12.在 2L的密闭容器中, 充入 1molN2和3molH2，进行如下反应： N2＋3H22NH3，2分钟后达到平衡状态，相同温度下，测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了1/10。试计算：(1)平衡时混合气体中H2的体积分数是多少？ (2) N2的转化率为多少？ 解析：(1)66.7%(2) 20%

13.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 。

(88-2M)/M

解答： 解：设二氧化碳起始量为2mol，转化物质的量为x， 2CO2?2CO+O2 起始量 2 0 0 变化量 x x 0.5x 平衡量 2-x x 0.5x 依据气体摩尔质量M= 5

m n

计算，M= 2mol×44g/mol 2-x+x+0.5x

，

x= 88-2M 0.5M

CO2的分解率= x 2

= 44-2M 0.5M

= 88-2M M

，

故选B．

14.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，又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、H2各多少毫升？ ⑵H2的转化率是多少？

（1）设原混合气体中N2的体积为x，H2的体积为y，反应中转化的N2的体积为a，则

x+y=100mL ①， N2+3H2 ⇌2NH3 △V 1 3 2 2