化学平衡计算题求解技巧word版本Word文档下载推荐.docx
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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()
技巧二:
差量法
差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。
例2、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VL,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1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时,气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时,气体B消耗掉0.05VL
A、②③B、②④C、①③D、①④
技巧三:
守恒法
1、质量守恒
例3、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()
A、
B、
C、
D、
2、原子个数守恒
例4、加热时,N2O5可按下列分解:
N2O5
N2O3+O2、N2O3又可按下列分解:
N2O3
N2O+O2。
今将4molN2O5充入一升密闭容器中,加热至t℃时反应达到了平衡状态。
平衡时,c(O2)=4.5mol/L,c(N2O3)=1.62mol/L,c(N2O)=_______mol/L,此时N2O5的分解率为________。
专练.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):
n(O2):
n(SO3)=2:
3:
4。
缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( )
A.0.4mol B.0.6mol C.0.8mol D.1.2mol
专练.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)+Q(Q>
0)。
反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是11mol和20mol,此时容器内SO2的物质的量应是
A07molB09molC11molD13mol
技巧四:
估算法
例5、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、2B、3C、4D、5
技巧五:
赋值法
例6、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%
技巧六:
极端假设法
化学平衡研究的对象是可逆反应,这类反应的特点是不能进行到底。
据此,若假定某物质完全转化(或完全不转化),可求出其它物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。
1、判断化学平衡移动方向
例7、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
2、判断生成物的量
例8、在一密闭容器中充入1molCO和1molH2O(g),在一定条件下发生反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),达到平衡时,生成
molCO2,当H2O(g)改为4mol时,在上述条件下生成的CO2为()
A、0.60molB、0.95molC、1.0molD、2.50mol
3、确定平衡时各物质的浓度范围
例9、在密闭容器中进行X(g)+4Y2(g)
2Z2(g)+3Q2(g)的反应中,其中X2、Y2、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是()
A、c(X2)=0.15mol/LB、c(Y2)=0.9mol/L
C、c(Z2)=0.3mol/LD、c(Q2)=0.6mol/L
专练.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的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X、Y的初始物质的量之比k应满足( )
A.1<k<3 B.1/4<k<3/2 C.3<k<4 D.1/4<k<2/3
技巧七:
虚拟状态法
例10、在一密闭容器中充入1molNO2,建立如下平衡:
2NO2
N2O4,测得NO2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%,则a与b的关系为()
A、a>
bB、a<
bC、a=bD、无法确定
技巧八:
参照物法
例11、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充入等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:
2SO2+O2
2SO3,并达到平衡。
在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率()
A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法判断
技巧九:
等效平衡法
例12、在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应:
2A(g)+B(g)
xC(g),达到平衡后,C的体积分数为ω%;
若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:
0.6mol、B:
0.3mol、C:
1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为ω%,则x值为()
A、只能为2B、只能为3
C、可能是2,也可能是3D、无法确定
专练.在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比做起始物质,达平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是( )
A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD
C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD
技巧十:
讨论法
对于可逆反应,不论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零
例13、在一定条件下,A2+B2
2C,达到平衡状态时,测得c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L,若A2、B2、C起始浓度分别为a、b、c(mol/L),试回答:
(1)a、b应满足的关系是___________;
(2)a的取值范围是___________。
专练:
在一个密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在850℃时,气体混合物达到下式所示平衡:
CO2+H2
CO+H2O。
已知达到平衡时生成0.75molCO。
那么当H2改为9mol,在上述条件下平衡时生成CO和H2O的物质的量之和可能为()
A1.2mol
B1.5mol
C1.8mol
D2.5mol
平衡常数的相关练习:
1.高炉炼铁中发生的基本反应之一:
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);
正反应吸热
(l)该反应中平衡常数的表达式K==。
(2)已知1100℃时K=0.263。
温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比,平衡常数K值。
(均填增大、减小或不变)
(3)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)==0.lmol/L,在这种情况下该反应是否处于平衡状态(填是或否),此时化学反应速率是v(正)v(逆)(填=、>或<),其原因是。
2.现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。
火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。
主要反应为:
焙烧炉中:
2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①
鼓风炉中:
2C+O2=2CO②
ZnO(s)+CO(g)Zn(g)+CO2(g)③
⑴请写出反应③的平衡常数表达式,若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大CO的浓度,平衡将向移动,此时平衡常数
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
3、PCl5的热分解反应如下:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
(1)
写出反应的平衡常数表达式;
(2)
已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。
计算该温度下的平衡常数。
4、(09天津)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:
CO+HbO2
O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220。
HbCO的浓度达到HbO2浓度的0、02倍,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是
A、CO与HbO2反应的平衡常数K=
B、人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C、当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0、02时,人的智力才会受损
D、把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
5.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)该反应△H0
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
A.容器内压强不变B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:
c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),此时t=℃;
反应CO+H2O(g)
CO2+H2在800℃时达到平衡,
分别改变下列条件,K发生改变的是()
A.将压强减小至原来的一半B.将反应温度升高至1000℃
C.及时把CO2分离掉D.增大水蒸气的浓度
6、向50ml0.018mol/l的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/l的盐酸,生成沉淀。
如果Ksp=1×
10-10试求
(1)沉淀生成后溶液中C(Ag+)=
(2)沉淀生成后溶液的pH是
7、实验测得某水样中的铁离子的浓度为2.6×
10-6mol·
l-1若要使水中的铁离子转化为沉淀,则溶液的PH值至少要控制在多少以上?
[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×
10-39]
8、(2009年广东)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随
的增大
而减小
B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
9、(09年海南化学·
4)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·
L-1
0.1
0.2
平衡浓度/mol·
0.05
下列说法错误的是
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y
2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
10、下列有关电离平衡常数(K)的说法正确的是()
A.相同条件下,电离平衡常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱
B.电离平衡常数与温度无关
C.在CH3COOH的稀溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOH
CH3COO-+H+,当再加入量冰醋酸时,(K)值增大
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1<K2<K3
一、选择题
1.在一个密闭容器中进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()
A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L
B.SO2为0.25mol/L
C.SO2、SO3(g)均为0.15mol/L
D.SO3(g)为0.4mol/L
2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡的标志是()
A.C生成的速率与C分解的速率相等
B.A、B、C的浓度不再变化
C.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB
D.A、B、C的分子数之比为1:
2
3.可逆反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)达到平衡时的标志是()
A.混合气体密度恒定不变
B.混合气体的颜色不再改变
C.H2、I2、HI的浓度相等
D.I2在混合气体中体积分数不变
4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达平衡的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量
5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应:
2A(g)
B(g)+xC(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是()
A.若x=1,则P>aB.若x=2,则P<a
C.若x=3,则P=aD.若x=4,则P≥a
6.密闭容器中,用等物质的量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%
7.在1L的密闭容器中通入2molNH3,在一定温度下发生下列反应:
2NH3
N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。
若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是()
A.3molH2+1molN2B.2molNH3+1molN2
C.2molN2+3molH2D.0.1molNH3+0.95molN2+2.85molH2
8.在密闭容器中发生反应2SO2+O2
2SO3(g),起始时SO2和O2分别为20mol和10mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为()
A10mol10%
B20mol20%
C20mol40%
D30mol80%
9.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+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.
B.
C.
D.
10.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体,发生如下反应:
反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3∶4∶6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是1.1mol和2.0mol,此时容器内SO2的物质的量应是(A)
A.0.7molB.0.9molC.1.1molD.1.3mol
11.在一定温度下,某密闭容器中发生反应:
2SO3(g)+Q达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶4。
其它条件不变,升温达到新平衡时,SO2为1.4mol,O2为0.9mol,则此时SO3的物质的量为()
A.1.4molB.1.6molC.1.8molD.2.0mol
12.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VL,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反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL
A、②③B、②④C、①③D、①④
13.在一定温度时,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:
A(s)+2B(g)
C(g)+2D(g),经5min后,测得容器内B的浓度减少了0.2mol/L。
下列叙述不正确的是()
A.在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·
min)
B.5min时,容器内D的浓度为0.2mol/L
C.当容器内压强保持恒定时,该可逆反应达到平衡状态
D.5min时容器内气体总的物质的量为3mol
14.把6molA和5molB两气体通入容积为4L的密闭容器中,一定条件下反应:
3A(气)+B(气)
2C(气)+xD(气)+Q,5min达平衡,此时生成2molC,测得D的平均反应速率为0.1mol·
(L·
min)-1。
下列说法中正确的是()
A.降低平衡体系的温度,逆反应速率最小,正反应速率增大,平衡正向移动
B.恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等
C.A的平均反应速率为0.15mol·
D.B的转化率为25%
15.一定温度下,向一固定容积的容器中放入1molA和1molB,待反应A(s)+B(g)
C(g)+2D(g)达到平衡时,C的质量分数是M%,在相同的条件下,若按以下配比开始反应,平衡时C的质量分数比为M%的是()
A.2molA+2molBB.2molD+1molC
C.2molD+1molA+1molBD.0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD
16.在密闭容器中发生反应2SO2+O2
2SO3(g),起始时SO2和O2分别为30mol和15mol,达到平衡时,SO2的转化率为80%,若从SO3开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率为()
A.15mol和10%B.30mol和20%
C.30mol和40%D.45mol和80%
二、填空题
17.写出下列化学反应的化学平衡常数表达式:
①N2+3H2
2NH3K=
②
N2+H2
NH3K=
③Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2K=
18.在1L密闭容器中,充入amolN2和bmolH2,在一定温度下N2+3H2
2NH3,达到平衡,容器中还剩余CmolN2,则平衡时N2的转化率是,H2的转化率是,生成NH3是mol,容器中H2的平衡浓度是。
19.一定温度下在10L容器中加入5molSO2和3molO2,当反应达到平衡时,有3molSO2发生了反应,则:
(1)生成了molSO3,SO2的转化率为。
(2)平衡时容器内气体的总物质的量为。
(3)平衡时SO2的浓度是,O2的浓度是,SO3的浓度是。
20.一定条件下,可逆反应:
A2+B2
2C达到平衡。
经测定,平衡时c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L,若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L,bmol/L,cmol/L。
请回答:
(1)a、b应满足的关系是____________________
(2)a的取值范围是___________________________
21.在温度830K时,下列可逆反应及其平衡有某些特殊性:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
若c(CO)始为2mol/L,c(H2O)始为3mol/L,反应达平衡时,CO的转化率为60%,如果c(H2O)始为6mol/L,c(CO)始为2mol/L,反应达到平衡时,则CO的转化率为75%。
(1)计算上述两种情况下H2O的转化率、,CO和H2O的转化率之间的关系可表示为。
(2)设830K时,c(CO)始=amol/L,c(H2O)始=bmol/L,达平衡时c(H2)平=cmol/L。
①当a=5,c=
时,b=;
②当a=b时,
=;
③用以表示a、b、c之间关系的式子是。
22.将2molH2O和2molCO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)
2H2+O22CO+O2
2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是和,或和。
(填它们的分子式)
(2