选修4《化学反应速率和化学平衡》 第3节 化学平衡(5) 有关化学平衡常数及转化率计算

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1、2011届高二选修（4）CAI第一章化学反应与能量2011年9月28日§2-3化学平衡第五课时有关化学平衡常数及转化率的计算解题的一般步骤：1.气体反应计算时经常使用的推论：列出三段数据根据题意列方程求解2.反应物A的转化率的计算公式:⑴物质浓度的变化关系：①反应物：平衡浓度＝—————————————。②生成物：平衡浓度＝—————————————。③各物质的变化浓度之比＝————————————。一.化学平衡基本计算：有关起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算

2、关系为：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量n1n200变化量axbxcxdx平衡量n1-axn2-bxcxdx起始浓度－变化浓度起始浓度＋变化浓度反应式计量系数之比⑵反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率解：650020.1×5×4133422①∵2:x＝2:(0.1×5×4)∴x＝2起始量（mol）变化量（mol）平衡量（mol）3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)∵答：（略）。[例1]将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)2C(g)+

3、xD(g)，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/L·min，计算：①x的值；②平衡时B的转化率；③A的平衡浓度。二.有关转化率的计算:[变式练习1]在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应：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，求B的转化率解：A(g)+2B(g)2C(g)nn02xn-xn-2xx2x2x由题意可知：n-x+n-2x=2xx=0.4n设A起始的物质的量和变化的物质的量分别为n、x。起始量（

4、mol）变化量（mol）平衡量（mol）答：（略）。[解析]这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量解：N2O3N2O＋O2400xxx4-xxxx0xyyyx-yyx+y∴x–y=1.62x+y=4.50解得：x=3.06moly=1.44mol故：C（N2O5）=(4–3.06)mol/1L=0.94mol/LC（N2O）=1.44mol/1L=1.44mol/L起始浓度（mol）变化浓度（mol）平衡浓度（mol）N2O5N2O3＋O2∵[例2]加热N2O5时，发生下列两个

5、分解反应：N2O5N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2；在1L密闭容器中加热4molN2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50mol/L，N2O3的浓度为1.62mol/L，求其他各物质的平衡浓度。三.有关多重平衡的计算:[最新高考]（2011·高考全国卷）在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()。A.5%B.10%C.15%D.20%C[解析]依据三段计算法，平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为4/3、6、4/3

6、，N2的物质的量分数约等于15%，故氮气的体积分数接近于15%，所以答案选C。四.有关平衡常数的综合运用:[例3]（2011·高考福建卷）25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如右图所示：下列判断正确的是（）。A.往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C.升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反

7、应△H>0D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2D[解析]A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值，而不是H2物质的量的变化与t1的比值。B.因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入议0.60molCO和1.20molH2O，似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的，到达平衡时，n(CO2)＝0.40mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到

8、新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大。D.原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。[最新高考]（2011·山东高考28，14分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(2)则反应NO2（g）+S