“三段式”的计算

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1、第7讲“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O2在一定条件下反应可得到Cl2，现将HCl与O2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5min即达到平衡，经过测定物质的浓度分别为c(HCl)＝0.25mol·L－1，c(O2)＝0.2mol·L－1，c(C12)＝0.1mol·L－1。则：（1）写出反应方程式：。（2）开始时c(HCl)＝，c(O2)＝。（3）从反应开始到反应平衡时，v(HCl)＝。【答案】（1）4HCl+O2一定条件2H2O+Cl2（2）0.4

2、5mol·L－1，0.25mol·L－1（3）0.04mol·L－1·min-1【解析】（2）4HCl+O2一定条件2H2O+2Cl2始(mol·L－1):0.450.2500变(mol·L－1):0.20.050.10.15min(mol·L－1):0.250.20.10.1（3）v(HCl)=例２．一定温度下，在2L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10s，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L－1C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％

3、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。xX(g)+yY(g)zZ(g)始(mol):1.21.00变(mol):0.790.791.5810s(mol):0.410.211.58A：v(Z)=，A错误B：△c(X)=，B错误C：，C正确。D．x:y:z=0.79:0.79:1.58=1:1:2，反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)D第4页共4页错误。例３．11．（16分）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0

4、.100mol·L－1、c(B)=0.200mol·L－1及c(C)=0mol·L－1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。回答下列问题：（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：②；③。（2）实验②平衡时B的转化率为；实验③平衡时C的浓度为。（3）该反应的△H0，其判断理由是。（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速率：实验②：vB=；实验③：vC=。【答案】（1）加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变；温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小（2）40％（或0．4）；0．060mol·L－1（3）>，温度升高，平衡向正反应方向移动，

5、故该反应是吸热反应（4）0．014mol·L－1·min－10．009mol·L－1·min－1【解析】（1）②③的反应速率大于①的，影响化学反应速率的外界因素有温度、浓度、催化剂、压强等，此反应在溶液中进行且浓度一定，所以此题只能从温度、催化剂中选择，因为任何反应均伴随着能量变化。所以只要温度改变，化学平衡一定发生移动；（2）A+2BC始(mol·L－1)0.1000.2000①②衡(mol·L－1)0.0600.1200.040①②变(mol·L－1)0.0400.0800.040③衡(mol·L－1)0.0400.0800.060③变(mol·L－1)0.0600.1200.060实验

6、②平衡时B的转化率==40％实验③平衡时C的浓度c(C)=0.060mol·L－1（3）温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应，△H>0第4页共4页（4）A+2BC始(mol·L－1)0.1000.2000②4min(mol·L－1)0.0720.1440.028变(mol·L－1)0.0280.0560.028③4min(mol·L－1)0.0640.1280.036变(mol·L－1)0.0360.0720.036实验②：vB==0．014mol·L－1·min－1实验③：vC==0．009mol·L－1·min－1例４．在密闭容器中，将1.0molCO与1.0molH2O混

7、合加热到800℃，发生下列反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol。则下列说法正确的是（）A．800℃下，该反应的化学平衡常数为0.25B．427℃时该反应的平衡常数为9．4，则该反应的△H<0C．800℃下，若继续向该平衡体系中通入1.0mol的CO(g)，则平衡时CO物质的量分数为33．3％D．800℃下，若继续向该平衡体系中通入1