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化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法
化学平衡中常用的几种解题方法

化学平衡中常用的几种解题方法一.等价转化(等效平衡)法

(一)等效平衡的概念和含义

体积为1L的两个密闭容器中均发生反应:CO(g)+ H

2O(g)≒CO

2

(g)+ H

(g),在一个容

器中充入0.01molCO(g)和0.01molH

2O(g),在另一个容器中充入0.01molCO

(g)

和0.01molH

2

(g),在温度为800℃,均达到化学平衡。

恒温恒容 CO(g) + H

2O(g) ≒ CO

(g) + H

2

(g)

途径1:起始0.01mol 0.01mol 0 0平衡 0.004mol 0.004mol0.006mol 0.006mol 途径2:起始0 0 0.01mol 0.01mol 平衡 0.004mol0.004mol 0.006mol 0.006mol

恒温恒压可逆反应N

2(g)+3H

2

(g)≒2NH

3

(g)

第一种投料开始1mol 3mol 0 平衡态Ⅰ

第二种投料开始 1.5mol 4.5mol 1mol 平衡态Ⅱ

在每个平衡状态中,NH

3

在平衡混合物中都有个百分含量,这两个百分含量在平衡Ⅰ和

平衡Ⅱ中相等。

在相同条件下,同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始或从正反应和逆

反应同时开始达到平衡时,同种物质的百分含量

....(体积分数、质量分数或物质的量分数)相同的化学平衡互称等效平衡,

(二)建立等效平衡应满足的条件以及等效平衡的特征

可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)

第一种投料开始ab0 平衡态Ⅰ

第二种投料开始xy z 平衡态Ⅱ

x+mz/p y+nz/p 0

采用极限转化法,将两种不同起始投料,根据化学计量,转换成方程式同一边物质的用量. 第一种类型,恒温恒容条件,对于不等体积(反应前后气体化学计量数和不等)的可逆反应。

(1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:

若同种物质的用量相等即x+mz/p=a 同时,y+nz/p=b,可逆反应达到的两个平衡属于等量平衡。

(2)其特点是:

在这两个平衡中,同种物质的物质的量、浓度、百分含量对应相等(反应起始的温度等的,容积是等的,同种物质的浓度是等的)。

第二种类型,恒温恒容条件时,对于等体积(反应前后气体化学计量数和相等)的可逆反应。(1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:

若对应物质用量的比值相等即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反应达到的两个平衡属于比例平衡(相当于恒温恒压下的等效平衡,其原因是平衡不受压强影响).

(2)其特点是:

在两个平衡中,同种物质的百分含量相等,同种物质的物质的量和浓度成比例存在倍数关系或相等(反应起始的温度等的,压强是等的,对应物质的浓度是存在倍数关系)。

例1.在一固定体积的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)≒xC (g),达平衡后,C的体积分数为W%,若维持容器容积和温度不变,按0.6molA、0.3mol

B和1.4molC为起始配比投入,达平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4

【解析】看题意多数学生认为这是“恒温恒容”条件下的等效平衡问题,常用极端假设法,即完全推算到A、B这两种反应物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,

得x=2,应选B。然而还应考虑到等效平衡的另一种情况,即定温、定容条件下对于反应前

后气体化学计量数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效,即为当x=3时的情况,因此本题正确答案应为B、C。

例2.在恒温恒容的条件下,有反应2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。途径I:A、B的起始浓度均为2mol·L-1;途径II:C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L,则以下下叙述正确的是( )

A.两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成相同

B.两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成不同

C.达平衡时,途径I的反应速率v(A)等于途径II的反应速率v(A)

D.达平衡时,途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2.

【解析】在恒温恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,途径Ⅰ、Ⅱ所建立的两平衡就是等效平衡(相当于恒温恒压下的等效平衡,其原因是反应前后气体体积不变,压强对该平衡无影响)。

第三种类型,恒温恒压时,任意(不论反应前后气体化学计量数是否相等)的可逆反应。(1)建立等效平衡,两种起始投料应满足的条件:

若对应物质用量的比值相等,即(x+mz/p):(y+nz/p)=a:b,可逆反应达到的两个平衡时属于比例平衡,

(2)其特点是:

在两个平衡中,同种物质的含量、物质的量浓度相等。同种物质的物质的量存在倍数关系。例3.(03年全国)某温度下,在容器可变的容器中,反应2A(g)+B(g)≒2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是( )

A.均减半B.均加倍C.均增加1mol D.均减小1mol 【解析】本题考查了上述规律中“定温定压”条件下的等效平衡问题,选项A、B中均减半、均加倍时,各物质的物质的量的比值不变,三者比例为2:1:2,与题中比例一致,故为等效平衡,平衡不移动。选项C均增加1mol时,可把B物质分成两次增加,即先增加0.5mol,第一次加入1molA、0.5molB、1molC,则A、B、C按物质的量5: 2.5:5=4:2:4,故与已知条件等效,此时平衡不移动,再在此基础上再增加0.5molB,提高反应物B的浓度,则平衡右移。选项D中均减少1mol时,可把B物质分成两次减少,即先减少0.5mol,将A 减小1mol,B减小0.5mol,C减小1mol,则A、B、C按物质的量3:1.5:3=4:2:4,故与已知条件等效,此时平衡不移动,再在此基础上再减少0.5molB,降低反应物B的浓度,平衡向左移动,故本题应选C。

【归纳总结】

1.判断两种起始投料所建立的平衡是否为等效平衡的方法

一是看外界条件是恒温恒容,还是恒温恒压;二是看反应前后气体分子化学计量数是否相等;三是使用极限转化的方法将两种不同起始投料按化学计量数转换为方程式同一半边的物质的用量,再观察相关物质的用量是否相等或成比例。

2.平衡等效,转化率不一定相同.

①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同,如在某温度下的密闭定容容

器中发生反应2M(g)+N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M 的转化率是60%。

②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同,如恒温恒压容器中发生反应2E (g)=2M(g)+N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%;若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%。

(三).等效平衡的应用(运用等效平衡解决非等效平衡的问题)

可以先虚构一个等效平衡,在等效平衡的基础上再回到题设条件,问题就迎刃而解了。

例4.(05年江苏)一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)≒3C(g),

若反应开始时充入2molA和2molB,达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )

A.2molC B.2molA、1molB和1molHe(不参加反应)

C.1molB和1molC D.2molA、3molB和3 molC

【解析】本题考查了上述“定温、定容”条件下的等效平衡规律中的第2类等效平衡问题。首先把各选项中的C都折算成A和B,再与题干相比较。选项A中把“2molC”完全转化为“4/3molA和2/3molB”,可设想分两步进行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,与题干中比例一致,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再移走2/3molB,会使平衡逆向移动,A的物质的量增加(但总物质的量减小),故平衡后A的体积分数大于a%;选项B中所充入的“1molHe”不能改变各组分分压,对平衡无影响,只需分析加入“2molA、1molB”的情况即可,其分析原理与选项A类似,故平衡后A的体积分数也大于a%;选项C中把“1molB和1molC” 完全转化为“4/3molA和5/3molB”,也可假设分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再加入1/3molB,会使平衡正向移动,A的物质的量减小(但总物质的量增加),故平衡后A的体积分数小于a%;选项D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全转化为“4molA和4molB”,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%。故符合题意的为AB。

例5.在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a molNO

2发生如下反应2NO

(g)

≒N

2O

4

(g),达平衡后再向容器中充入amolNO

2

,达到新平衡后,与原来的平衡比较错

误的是()

A.相对平均分子质量增大 B.NO

2

的转化率提高

C.体系的颜色变深D.NO

2

的质量分数增大

【解析】有关“等效平衡”问题,一般都假设过程:设原平衡在建立前初始时,只放入NO

其物质的量是amol,此时容器的体积为VL,再加入的NO

是amol,此时容器的体积为2V

L,两种情况下在等温等压条件下建立的平衡状态是相同的(即等效平衡),此时NO

2

的体积分数相同。再把容器的体积由2VL压缩为VL时(因为题设条件是等温等容,所以需把假设过程的虚设体积恢复至原体积),该可逆反应的原平衡会发生正向移动,再建立新的平衡状

态,此时反应物NO

2的体积分数会比原平衡减小,NO

2

的转化率比原平衡增大,混合气体的

平均相对分子质量增大,故D选项错误.

【归纳总结】

此题的解题方法为放大缩小法,该方法适用于:起始投入的物质的量存在一定的倍数关系,它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数,让起始物质的浓度相同,则在一定的条件下,可建立相同的平衡态。然后,在此基础上,进行压缩,使其还原为原来的浓度,分析在压缩过程中,平衡如何移动,再依据勒沙特列原理,分析相关量的变化情况。现就“图示”法

构建等效平衡,在化学平衡习题中的运用分析如下,可逆反应2SO

2(g)+O

2

(g)≒2SO

3

(g)

(1)抽开B中隔板后平衡不会移动,即A 中各组分百分含量和C 中相同,所以A、C 互为等效,C各组分物质的量为A 中的2倍。

(2)C 到D加压,因为2S O2(g)+O 2(g)≒2SO3(g )反应前后气体系数和不相等,所以平

分百分含量相等,所以A 、C互为等效平衡,C 各组分物质的量是A中的2倍。

(2)C 到D 加压,因为H2(g)+I 2(g )≒2HI (g )反应前后气体化学计量数之和相等所以C 中平衡不移动,所以A和D互为等效平衡,且D 中各组分物质的量是A 中的2倍。

例6.两个体积相同的密闭容器A 、B

,在

A 中充入SO 2和O 2各1m ol,在

B 中充入SO 2和O 2各2 m ol,加热到相同温度,有如下反应2SO 2(g)+ O2(g)≒2SO 3(g),对此反应,下述不正确的是( )

A.反应速率B >A B .SO2的转化率B>A

C .平衡时各组分含量B=A 【解析】

可构建A 的等效平衡状态1和状态2(状态1和状态2完全相同),A 中SO 2的转化率与状态2相同,状态2到B 相当与加压,由于此可逆反应反应前后气体计量数之和不等,所以平衡右移。所以SO2的转化率: B >A中反应速率:B >A,容器的压强:B >A 。再利用减弱不等于消除原理可判断C 错误。 二.极值法(大于零原则)

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9.在一个密闭容器中发生反应:CO 2(g)+H 2(g)≒C O(g)+H2O(g ),充入1molCO 2 和3molH 2,在850℃ 时,达到平衡时生成0.75mo lC O,那么当H 2改为9mol,在上述条件下达到平衡时生成C O和H2O的物质的量之和可能为( )

A 1.2mol

B 1.5mol

C 1.8mol

D 2.5mo l

〖解析〗 CO 2 + H 2 CO + H 2O 起始 1 3 0 0 变化 x x x x

平衡 0.25 2.25 0.75 0.75

在此基础上,增加H 2的用量,平衡右移,CO 2的转化率增大,CO . H 2O 的物质的量均增大。设平衡移动后,CO. H 2O的物质的量为a,则a>0.75+0.75=1.5。但CO 2不能完全转化,(若CO 2完全转化,则a=2),故a<2。因而a 的取值范围:1.5

A.25%; B .30%; C.35%; D .75% 三.原子守恒法

例11.将2mol H2O 和2mo lCO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:2H 2O(g )≒2H 2+O2 2CO +O2≒2CO 2

(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)若平衡时O 2和CO 2的物质的量分别为n (O 2)平=a m ol ,n (CO 2)平=b m ol。 试求n (H 2O)平= 。(用含a 、b 的代数式表示) 【解析】(1)题设情境中同时存在两个反应的化学平衡,涉及5种气体。根据物质守恒可以写出3个关系式:

H 原子守恒:2n(H 2O )平+2 n (H 2)平=4mo l ① O 原子守恒:n(H 2O)平+2 n(O2)平+ n (CO )平+2 n (C O2)平=4mol ②

C 原子守恒:n(CO )平+ n (CO 2)平=2m ol ③

由①可知,n (H 2O )平和 n(H 2)平两个量是直接相关的,知其一,则知其二;由③可知,n(C O)平和 n(CO 2)平的关系也是如此。若同时n(H 2O)平和 n(H 2)平两个量,或n (C O)平和 n(CO 2)平两个量,实际上只相当于增加了一个已知条件。

(2)将“n(O 2)平=a m ol 、n (C O2)平=b m ol ”代入②、③,即可求n(H 2O)平。 四.其他方法

例12.在一个a L 的密闭容器中,充入2 mol A 气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g )≒n C(g)+2D(g),达平衡后,A 的浓度减少到原来的1/2,混合气的平均相对分子质量增大了1/8倍,则反应式中的n 值为( ) A.1???? B.2????? C .3 ? ?? D.4

【解析】本题若按常规解法求解,则显得烦琐,解题关键是要深入分析,挖掘隐含条件,即从正反应开始建立平衡后,混合气总质量未变,而平均相对分子质量增大,这说明反应后,气体的物质的量减少了,即有关系式n +2<3+1,则有n <2,故选择A 。

例13.在2 L的密闭容器中,充有2 m ol SO 2和一定量的O 2,发生下列反应:2SO 2+O 2 ≒2SO 3,当反应进行到4 mi n时,测得SO 2为0.4 mol,若反应进行到2 min 时,容器中SO 2的物质的量为( )

A .1.6 m ol ?

B .1.2 mo l????

C .大于1.6 m ol ??D.小于1.2 mol 【巩固练习】

一.运用等效平衡的特征进行解题

1.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度进行以下反应:H2(g)+B r2(g)≒2H Br(g)已知加入1mo H 2和2mo l Br 2 时,达到平衡后生成amolHB r(见下表已知项)在相同的条件下,且保持平衡时各组分体积分数不变......

,对下列编号①~③的状态,填写表中空

白:

【解析】22以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应。根据“等价转换”法,通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。

①因为标准项中n(H 2起始):n(Br 2起始):n(HBr 平衡)=1:2:a,将n(H 2起始)=2mo l,n(Br 2起始)=4mol ,代入上式得n (HBr 平衡)=2a。

②参照标准项可知,n(HBr 平衡)=0.5a mol,需要n(H2起始)=0.5 m ol ,n(Br 2起始)=1 mol,n(HBr 起始)=0 mol 。而现在的起始状态,已有1 mol HBr ,通过等价转换以后,就相当于起始时有0.5 mol H 2和0.5 mol Br 2的混合物,为使n (H 2起始):n (B r2起始)=1:2,则需要再加入0.5 mol Br 2就可以达到了。故起始时H 2和Br 2的物质的量应为0 mol 和0.5 mo l。 ③设起始时HBr 的物质的量为x mo l,转换成H2和Br 2后,则H2和B r2的总量分别为(m+x /2)mol 和(g +x/2)mol ,根据(m+x/2):(g +x/2)=1:2,解得x=2(g-2m)。设平衡时HB r的物质的量为y mo l,则有1:a=(m+x/2):y ,解得y =a(g-m)。

例5.(04年北京)在一定温定容的密闭容器中有如下平衡:H 2(g)+I 2(g)≒2H I(g),已知H 2和I2的起始浓度均是0.10mo l/L,达到平衡时HI 的浓度为0.16 mol /L,若H 2和I 2的起始浓度均变为0.20mol/L 时,则平衡时的H 2浓度(m ol/L)是 ( ) A.0.16mo l/L B.0.08mol/L C.0.04mol/L D .0.02mol/L

【解析】此题仍运用等效平衡规律处理,仍假设第一种情况的反应体系的体积为VL,第二种情况的反应体系的体积为2VL,则在等温条件下,两者建立等效平衡,其中H2的平衡浓度相同,为0.02mol/L(由第一种情况平衡时,HI 浓度为0.16mol/L,可推知H 2转化浓度为0.08mo l/L ,则剩余浓度为0.02mo l/L得)。这样由第二种情况的反应体积为2VL 压缩到V L时,平衡不移动,但H 2、I 2和HI 的浓度均增大2倍,所以H 2的平衡浓度则为0.04mo l/L 。应选C。

2.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中保持一定温度和压强,进行以下反应N3+3H 2 ≒2NH3

,已知加入1molN 2和4m ol H 2达到平衡后生成amo lN H3。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列①~③的状态填号表中的空白。 3.)g (B )g (A )g (C (一)

(1)若开始时放入1mo lA 和1molB ,达到平衡后,生成a mo l C,这时A 的物质的量为___mo l。

(2)若开始时放入3m ol A和3mo lB,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol 。 (3)若开始时放入x m ol A 、2m ol B 和1mol C,达到平衡后,A 和C 的物质的量分别为y mol 和3a mol ,则x=______,y =______。平衡时,B 的物质的量________(填编号)。

甲.大于2m ol 乙.等于2mol 丙.小于2mol 丁.可能大于、等于或小于2mol (4)若在3的平衡混合物中再加入3mol C ,待再次达到平衡后,C 的物质的量分数是____。

(二)若维持温度不变,在一个与(一)反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。

(5)开始时放入1molA 和1mol B到达平衡后生成b mol C,将b 与(1)小题中的a 进行比较____(填编号)。作出此判断的理由是____________。

甲.a>b 乙a

(2)在恒温、恒压下,若投放3mol A 和3mol B ,则所占有的体积为(1)中的3倍。由于A、B 的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而C 的物质的量为3a m ol 。 (3)由于达到平衡时C 的物质的量为3a mo l,故此平衡状态与(2)完全相同。若把C 的物质的量完全转化为A 和B,A、B 的物质的量应与(2)完全相等。

)g (B )g (A +≒)g (C

起始(mol ): x 2 1 将C 转化为A 、B(mol ): x+1 2+1 0 平衡时(mol ): y 3-3a 3a 据题意有:

1

1

121x =++,解得2x =;

11a 33y =-,解得y=3-3a 。 通过上述可知,平衡时B的物质的量为(3-3a)m ol ,由于该反应起始时投放的物质为A 、

B 、

C 均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a 可能大于、小于或等于1(不移动时,1a 32a 33==-,),故(3)中B 的物质的量应为(丁)。 (4)在(3)的平衡中,再加入3m ol C ,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效状态,通过(1)可求出C的物质的量分数为

a

2a

mol a mol )a 1(mol )a 1(mol a -=+-+-,也就是在(3)

的平衡状态时C 的物质的量分数。

(二)(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b,即应填(甲)。 二.运用放大缩小的方法解决非等效平衡的问题

4.如下图所示,向A中充入1 mol X 和1 mol Y ,向B中充入2 mol X 和2 mol Y,起始时,V A=V B=a L 。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下述反应:

A B X+Y ≒2Z+W;ΔH <0(X 、Y 、Z、W 均为气体),达到平衡时,V A =1.2a L 。试回答:

(1)A中X 的转化率a A =________;

(2)A 、B 中X 转化率的关系:aA _________a B(填“>”“=”或“<”);

(3)打开K ,一段时间后又达平衡时,A 的体积为________L (连通管中气体体积不计);

【解析】(1) X + Y 2Z + W

开始:1 mol 1 m ol 0 0 转化:a A aA 2a A a A 平衡:1-a A 1-a A 2aA aA

根据题意得:

L mol 2a =L

1.22A

a a ; a A=40%。 (2)由于B中X 、Y的物质的量皆为A 中的2倍,若假设B的体积为A 的2倍,压强与A 相同,则平衡时的转化率与A相等。现将B 的体积压缩至与A 相等则压强增大,平衡向逆反应方向移动,X 的转化率降低,即a A >a B 。(3)若打开K,则B 中气体进入A,相当于A 中物质的量3倍的气体X、Y 在等压条件下发生反应,故在达到平衡时混合气体的总体积为3.6a L,所以一段时间后又达平衡时A的体积为2.6a L 。答案:(1)40% (2)> (3)2.6a 5.将1 molSO 2和1mol O2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡,SO 3为0.3 mol,此时移走0.5 mol O2和0.5 mo lSO 2,则反应达到新的平衡时,SO 3的物质的量是( ) A.0.3 mo l ?B .0.15 m ol, C.小于0.15 m ol ?D.大于0.15 mol ,小于0.3 mol 。 【解析】在反应达到平衡后移走起始量一半的SO 2和O 2后,求达新平衡时SO 3的物质的量,对于这一操作,可对反应物用量建立如下模型:有A 和B 两个容器,B 容器容积为A容器容积的一半,在A 容器中通入1 mol S O2和1 mol O2,在B容器中通入0.5 mo l O 2和0.5 mol SO 2,在一定温度和催化剂作用下,达到平衡时,A 容器中SO 3为0.3 mol,B容器中S O3则肯定为A 中的一半即0.15 mol,这时我们将B 容器体积扩大到与A容器体积相等,对可逆反应2SO 2(g )+O 2(g)≒2S O3(g)来说,减小压强,化学平衡向逆反应方向移动,则SO3物质的量小于0.15 m ol ,故选C。 6.在一定温度下,向一个容积固定的密闭真空容器中充入2molX 气体,发生反应X(g) ≒ Y (g)+Z (g ),使反应达到平衡,这时容器中的混合气体中X 气体的体积分数是a%. 若在同一容器中,最初放入的是1 molY 和1m olZ 的混合气体,并在相同的温度下使反应达到平衡,这时混合气体中 X 气体所占的体积分数是b% 。则a 和

b 的关系是( ) A. a>b B. a=b C. a”、“=”或“<”);

(3)达到平衡时所需时间:A B(填“>”、“=”或“<”);

(4)当A 、B两容器连接后,打开K 1、K 2,一段时间后又重新达到平衡时,A容器的体积为 L 。(连通管中气体体积不变)(参考答案:(1)60%;(2)<;(3)<;(4)1.4)

8.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的S O2和O 2,在相同温度下发生反应:2SO 2(g)+O 2(g)≒2SO 3(g),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S O2的转化率为p %,则乙容器中SO 2的转化率( ) A.等于p % B .大于p% C.小于p% D.无法判断

【解析】随着反应的向右进行,混合气体的分子数会有所减少,甲容器体积不变,其压强逐渐减小,乙容器压强不变,其容积逐渐减小,当两种条件分别达到平衡后,甲容器压强小于

乙容器的压强,乙中加压平衡正向移动,乙容器SO

2的转化率大于甲容器SO

的转化率。

9.将2molPCl

3和1molCl

2

充入一容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PC

l 3(g)+Cl

(g) ≒PCl

(g)达平衡时,PCl

5

为0.4mol.那么,在同体积容器中充入1molP

Cl

3和0.5molCl

2

,在相同温度下,达平衡时PCl

5

的物质的量是( )

A.0.2mol ????B.小于0.2mol

C.大于0.2mol而小于0.4mol?? D.0.4mol

【解析】可以这样考虑:当拿走一半反应物时,若按原来的比例可得PCl

0.2mol,但由于容积不变,所以降低了容器中的压强,平衡向左移动,所以选B

三.运用极值法(大于零原则)

10.将1molCO和1molH

2O(g)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:CO+H

2

O≒

CO

2+H

2

,此时有2/3的转化为CO

2

。在相同条件下,若将1molCO和2molH

2

O(g)充入同一

反应器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO

2

的体积分数可能为( )

A 22.2%B 27.5% C 33.3% D 36.8% (参考答案为

B)

(化学)初中化学化学计算题解题技巧讲解及练习题(含答案)

(化学)初中化学化学计算题解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、中考化学计算题 1.现将100 g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸与一定质量的氯化钡溶液恰好完全反应后,过滤得到284.7 g滤液。计算: (1)生成硫酸钡沉淀的质量。 (2)氯化钡溶液中溶质的质量分数。 【答案】(1)生成硫酸钡沉淀的质量为23.3 g。(2)氯化钡溶液中溶质的质量分数为10%。【解析】 试题分析:解:设生成硫酸钡沉淀的质量为x,反应的氯化钡的质量为y。 H2SO4质量为:10 0g×9.8%=9.8 g BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl 208 98 233 y9.8 g x 233/98 =x/9.8x=23.3 g 208/98 =y/9.8y=20.8 g (2)氯化钡溶液的质量为:284.7 g+23.3 g-100 g=208 g 氯化钡溶液的溶质质量分数为:20.8 g/208 g×100%=10% 考点:根据化学方程式的计算溶质的质量分数 2.向13.6g碳酸钠和氯化钠的固体混合物滴加稀盐酸,所加稀盐酸质量与生成气体质量的关系 如图所示。计算: (1)固体混合物中碳酸钠的质量。 (2)该稀盐酸中溶质的质量分数。 (3)恰好完全反应时所得的溶液中溶质的质量分数。 (计算结果精确至0.1%) 【答案】(1)10.6克(2)10%(3)17.9% 【解析】 试题分析:设固体混合物中Na2CO3的质量为x,稀盐酸中溶质的质量为y,反应生成NaCl 的质量为z。 Na2CO3+ 2HCl ="=" 2NaCl + H2O + CO2↑ 106 2×36.5 2×58.5 44 x y z 4.4g 得x=10.6克

化学平衡图像题汇总

专题强化训练 巧解化学反应速率和化学平衡的图象题 (45分钟100分) 一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分) 1.一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。 下列判断正确的是( ) A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B.溶液酸性越强,R的降解速率越小 C.R的起始浓度越小,降解速率越大 D.在20~25 min之间,pH=10时的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1 【解析】选A。在0~50 min内,pH=2和pH=7时反应物R都完全反应,降解率都为100%,A正确;R的降解速率与溶液的酸碱性及起始浓度均有关系,因此根据图中曲线所示,由于起始浓度不同,故不能判断R的降解速率与溶液酸碱性的直接关系,B、C错误;pH=10时,在20~25 min之间,R的平均降解速率为=0.04×10-4mol·L-1·min-1,D错误。 2.(2015·武汉模拟)有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示的是

A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是( ) A.正反应是放热反应;m+n>p+q B.正反应是吸热反应;m+np+q 【解析】选D。图象中有三个量,应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强,讨论T与A的转化率的关系:同一压强下,温度越高,A的转化率越高,说明正反应是吸热反应;定温度,讨论压强与A的转化率的关系:同一温度下,压强越大,A的转化率越高,说明正反应是气体体积减小的反应,即m+n>p+q。 【加固训练】如图是温度和压强对反应X+Y2Z影 响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体 积分数。下列叙述正确的是( ) A.X、Y、Z均为气态 B.恒容时,混合气体的密度可作为此反应是否达到化 学平衡状态的判断依据 C.升高温度时,v(正)增大,v(逆)减小,平衡向右移动 D.使用催化剂,Z的产率提高

(推荐)高一化学计算题常用解题技巧和方法

高一化学计算题常用解题技巧和方法 1、差量法 例题. 将质量为100克的铁棒插入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,烘干,称量,棒的质量变为100.8克。求有多少克铁参加了反应。 解析: Fe + CuSO4= FeSO4+Cu 棒的质量增加 56 64 64-56=8 m (Fe) 100.8g-100g=0.8g 56∶8=m (Fe)∶0.8 答:有5.6克铁参加了反应。 归纳小结 差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是固态、液态物质的质量、物质的量之差。,也可以是气态物质的体积、物质的量之差等。。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。差量也是质量守恒定律的一种表现形式。仔细分析题意,选定相关化学量的差量。质量差均取正值。差量必须是同一物理量及其单位,同种物态。 差量法优点:不需计算反应前后没有实际参加反应的部分,因此可以化难为易、化繁为简。解题的关键是做到明察秋毫,抓住造成差量的实质,即根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式,求出答案。 差量法利用的数学原理:差量法的数学依据是合比定律,即

差量法适用范围 ⑴反应前后存在差量且此差量易求出。 只有在差量易求得时,使用差量法才显得快捷,否则,应考虑用其他方法来解。这是使用差量法的前提。 ⑵反应不完全或有残留物时,在这种情况下,差量反映了实际发生的反应,消除了未反应物质对计算的影响,使计算得以顺利进行。 经典习题 1.在稀H2SO4和CuSO4的混合液中,加入适量铁粉,使其正好完全反应。反应后得到固体物质的质量与所加铁粉的质量相等。则原混合液中H2SO4和CuSO4的质量比为 ( ) A.7:8 B.8:7 C.7:80 D.80:7 2.标准状况下,把4.48 L CO2通过一定量的过氧化钠固体后收集到 3.36 L气体,则3.36L气体的质量是( ) A.4.8 g B.5.4 g C.6.0 g D.6.6 g 3.常温下盛有20mL的NO2和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中,充分反应后,剩余气体的体积为16mL气体,则原混合气体中,NO2和NO的体积分别是多少? 2 、守恒法 化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。 守恒法包括

化学平衡图像专题复习

专题五化学平衡图像 一、化学平衡图象常见类型 1、速度—时间图 此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向. 例1.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下, 增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的 聚集状态为() A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体 B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体 C.X、Y、Z、W皆非气体 D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体 专练1:A(g)+3B(g) 2C(g)+Q(Q>0)达到平衡,改变下列条件,正反应速率始终增大,直达到新平衡的是() A.升温 B.加压 C.增大c(A) D.降低c(C) E.降低c(A) 2、浓度—时间图 此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式 中化学计量数关系等情况. 例2.图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间 的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答: (1)该反应的反应物是______; (2)反应物的转化率是______; (3)该反应的化学方程式为______. 3、含量—温度(压强)—时间图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征. 例3.同压、不同温度下的反应:A(g)+B(g)C(g);△HA的含量 和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是() A.T1>T2,△H>0 B.T1<T2,△H>0 C.T1>T2,△H<0 D.T1<T2,△H<0 例4.现有可逆反应A(g)+2B(g)nC(g);△H<0,在相同温度、不同 压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是() A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3 C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=3 4、恒压(温)线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强. 例5.对于反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是()

化学平衡图像经典例题

第 1 页 共 3 页 专题五 化学平衡图像 考点1化学平衡图象常见类型 解题策略: (1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”) (2)找出曲线上的特殊点,并理解其含义。(如“先拐先平数值大”) (3)根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。 1、速率—时间图 此类图象定性地揭示了v 正、v 逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向. 6.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W ,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X 、Y 、Z 、W 四种物质的聚集状态为( ) A .Z 、W 均为气体,X 、Y 中有一种是气体 B .Z 、W 中有一种是气体,X 、Y 皆非气体 C .X 、Y 、Z 、W 皆非气体 D .X 、Y 均为气体,Z 、W 中有一种为气体 2、浓度—时间图 此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况. 7.图2表示800℃时A 、B 、C 三种气体物质的浓度随时间 的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答: (1)该反应的反应物是______; (2)反应物的转化率是______; (3)该反应的化学方程式为______. 3、含量—时间—温度(压强)图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征. 8.同压、不同温度下的反应:A (g )+B (g )C (g );△HA 的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是 ( ) A .T 1>T 2,△H>0 B .T 1<T 2,△H>0 C .T 1>T 2,△H<0 D .T 1<T 2,△H<0 4、恒压(温)线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强. 10.对于反应2A (g )+B (g )2C (g );△H<0,下列图象正确的是 ( )

化学平衡图像解题技巧总结

化学平衡图像学案 一、速度-时间图: 可用于: 1) 已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。 2) (已知反应)判断引起平衡移动的因 素。 练习4、对于达 到平衡的可逆反应:X + Y 二= 图所示。据此分析 X 、Y 、W 、Z 的聚集状态是 A. Z 、W 均为气态,X 、Y 中有一种为气体 B. Z 、W 中有一种为气体,X 、Y 均为气体 C. X 、Y 、Z 均为非气体,W 为气体 引起平衡移动的因素是 平衡向 ______ 方向移 动。 v 2、 t l tl t2 v 正 tl 已知对某一平衡改变温度时有如下图变化, 则温度的变化是 _______________ (升高或降低), 平衡向 ______ 反应方向移动, t2 * t 正反应是 ____________ 热反应。 练习1、对于反应A(g)+3B(g) , ? 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化,请分析 引起平衡移动的原因可能是什么?并说明理由。 由于v 正、v 逆均有不同程度的增大,引起平衡移动的原因 可能是 ___ 此题中引起平衡移动的因素是 练习 2、对于 mA (界nB(g) pC(g)+qD(g), 改变压强时有如右图变化,则压强变化是 或减小), 平衡向 _______________ 反应方向移动, m+n ___ (>、 <、 (增大 =)p+q 。 练习 3、对于反应 mA(g)+nB(g) , * pC(g)+qD(g) 如右图所示的变化,请分析 tl 时的改变原因可能是什 么?并说明理由。 tl t2 t v 正=v 逆 1、 v 正 v 逆 t 2 I v 正 v 逆 引起平衡移动的因素是 平衡向 ______ 方向移动。 例 3、 v 逆 v 逆 v 正: v 正 v 逆° t tl

化学计算题解题技巧(简单易懂)

化学计算题解题方法 一、关系式法 关系式法主要用于多步反应的化学计算,根据化学方程式中有的关系,建立起已知和未知的关系式,然后进行计算,这样能够省去中间过程,快速而准确。 例一、 今有13g 锌,把它投入足量的稀硫酸中,放出的氢气可以跟多少克纯度 为80℅的氯酸钾完全分解放出的氧气完全反应生成水? 此题如果用常规方法需要几步计算:①根据13g 锌求生成氢气的质量, ②根据氢气的质量求氧气的质量③根据氧气的质量求KClO 3的质量,这 种解法步骤多计算量大,费时费力,但如果用下述方法则极为简便。 解:设需纯度为80℅的KClO 3的质量为X 2KClO 3 2↑ 2H 2+O 2=====2H 2O Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑ 依上述方程式可得:2KCLO 3~3O 2~6H 2~6Zn 可知:KCLO 3 ~ 3Zn 122.5 3*65 80%x 13g 解得:x=10.2g 再来一题;用含杂质10%的锌195g和足量的稀硫酸反应(杂质不和稀硫酸反应),生成的H 2最多能还原多少克氧化铁? 本题涉及的化学反应有:锌和稀硫酸反应的化学方程式 。 氢气还原氧化铁的化学方程式 。 纵述两个化学方程式中物质间的系数关系,你能推知:锌、氢气、氧化铁、铁之间的系数关系吗? 即3Zn ~3H 2~Fe 2O 3~2Fe 。 事实上3Zn ~Fe 2O 3就是本题的关系式,然后代入关系量即可求解。 解:设最多能还原氧化铁的质量为x 。有关的化学方程式为: Zn + H 2SO 4 = ZnSO 4 + H 2↑ 3H 2 + Fe 2O 3 = 2Fe + 3H 2O 由上述两个化学方程式可推知参加反应的锌和被还原的氧化铁有如下关系: 3Zn ~ Fe 2O 3 3×65 160 195g×(1-10%) x 所以:3×65 : 160 = 195g×(1-10%) : x 解得: x = 144g 答:最多能还原氧化铁的质量为144g 有兴趣的同学还可以根据分步的反应方程式计算求出被还原的氧化铁的质量,比较找关系式法与分步计算有何优点? 2 点燃

(完整版)化学平衡图像题专题试题

化学平衡图像 一、选择题 1.一定温度下,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·s ) B .反应开始时10s ,X 的物质的量浓度减少了0.79mol/L C .反应开始时10s ,Y 的转化率为79.0% D .反应的化学方程式为:X(g)+ Y(g)Z(g) 2.( 广东19)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的 意义。对于密闭容器中的反应:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g), 673K ,30MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如下图所示。 下列叙述正确的是 A .点a 的正反应速率比点b 的大 B .点 c 处反应达到平衡 C .点d (t 1时刻) 和点 e (t 2时刻) 处n(N 2)不一样 D .其他条件不变,773K 下反应至t 1时刻,n(H 2)比上图中d 点的值大 3.下图是可逆反应A+2B 2C+3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断( ) A .正反应是放热反应 B .若A 、B 是气体,则D 是液体或固体 C .逆反应是放热反应. D .A 、B 、C 、D 均为气体 4.同压、不同温度下的反应:A (g )+B (g )C (g );△HA 的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是 ( ) A .T 1>T 2,△H>0 B .T 1<T 2,△H>0 C .T 1>T 2,△H<0 D .T 1<T 2,△H<0 5.现有可逆反应A (g )+2B (g )nC (g );△H<0,在相同温度、不同压强时,A 的转化率跟反应时间(t )的关系如图4,其中结论正确的是() A .p 1>p 2,n >3 B .p 1<p 2,n >3 C .p 1<p 2,n <3 D .p 1>p 2,n=3 6.对于反应2A (g )+B (g )2C (g );△H<0,下列图象正确的是 ( ) 7.T ℃时,A 气体与B 气体反应生成C 气体。反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T 1和T 2时,B 的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是( ) A .在(t 1+10)min 时,保持其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动 B . t 1+10)min 时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动 C .T ℃时,在相同容器中,若由0.3mol·L —1 A 0.1 mol·L —1 B 和0.4 mol·L —1 C 反应,达到平衡后,C 的浓度仍为0.4 mol·L —1 D .其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A 的转化率增大 8.右图表示反应N 2(g )+3H 2(g ) 2NH 3(g );ΔH =-92.2kJ/mol 。在某段时间t 0~t 6中 反应速率与反应过程的曲线图,则氨的百分含量最高的一段时间是( ) A . t 0~t 1 B . t 2~t 3 C . t 3~t 4 D . t 5~t 6 n 2· · · · · a b c d e NH H 2 1

化学平衡图像专项练习题

化学平衡图像 一、选择题(本题包括35小题,每小题2分,共70分。每小题有一个或两个选项符合题意。) 1.一定温度下,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·s) B.反应开始时10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C.反应开始时10s,Y的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g) 2.T℃时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是() A.在(t1+10)min时,保持其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动 B.t1+10)min时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动 C.T℃时,在相同容器中,若由0.3mol·L—1 A 0.1 mol·L—1 B和0.4 mol·L—1 C反应,达到平衡后,C的浓度仍为0.4 mol·L—1 D.其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A的转化率增大 3.已知可逆反应aA+bB cC中,物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡 B.该反应在T2温度时达到过化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应 D.升高温度,平衡会向正反应方向移动 4.右图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.2kJ/mol。在某段时间t0~t6中反应速率与反应过程的曲线图,则氨的百分含量最高的一段时间是() A.t0~t1 B. t2~t3 C. t3~t4 D. t5~t6

高中化学计算题解题技巧(精编)

高中化学计算题解题技巧(精编) 高中化学计算题解题技巧(精编) 关系式法 关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。 例题1某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下 再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了[] 固体增加的质量即为CO的质量。 所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。 方程或方程组法 根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。 例题2有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14 g无水晶体。该碱金属M可能是[] A.锂 B.钠 C.钾 D.铷 (锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47) 解得42.5>x>14.5 分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案

是B、C。 守恒法 化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。 例题3将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。 差量法 找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。 差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。 例题4加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为[] 平均值法 平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题 断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。 例题5由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g 与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一

化学平衡常数解题策略

化学平衡常数解题策略

化学平衡常数解题策略 化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入,对判 断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应 限度的最根本的表现。平衡常数的使用,从定量的角度解决了平衡的移动。 一、化学平衡常数 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少, 当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即 各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,这个常数 叫化学平衡常数,用K表示。

化学平衡常数的计算公式为: 对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g) 二、化学平衡常数意义 1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。 (1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用,非平衡状态不适用。 (2)化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应,正反应的平衡 常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即:K正=1/K逆。 (3)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率或产率也越大。 (4)K值不随浓度或压强的改变而改变,但随着温度的改变而改变。

(5)一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,K值增大;而对于正反应为放热 反应的可逆反应,升高温度,K值减少。 2、由于固体浓度为一常数,所以在平衡常数表达式中不再写出。 3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 mol·L-1),因平衡常数已归并,书写时不必写出。 三、平衡常数与平衡移动的关系 1、平衡常数是反应进行程度的标志 一般认为K>105反应较完全,K<105反应很难进行。平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,估计 反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如: N 2(g) + O 2 (g)2NO(g) K = 1 ×10 - 30(298K)

化学速率图像和化学平衡图像专题的教学案(修正版)(推荐文档)

化学速率图像和化学平衡图像 一.物质的量浓度(物质的量)-时间图像 第1种类型:此类图象描述了一个可逆反应在一定条件下建立化学平衡的过程,能说明平衡体系各组分(某一组分)在平衡建立过程中的变化情况(平衡建立的过程图) 例1.一定温度下,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10 s,用Z 表示的反应速率为0.158mol/(L ·s)。 B.反应开始到10s,X 的物质的量浓度减少了0.79 mol/L 。 C.反应开始到10s 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)。 例2.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是( ) A.反应的化学方程式为:2M ≒N 。 B.t 2时,正逆反应速率相等,达到平衡。 C.t 3时,正反应速率大于逆反应速率。 D.t 1时,N 的浓度是M 浓度的2倍。 例3.今有X(g)+Y(g)≒2Z(g) △H<0,从反应开始经过t 1后达到平衡状态,t 2 时由于条件改变,平衡受到破坏,在t 3时又达到平衡,引起t 2→t 3曲线变化的原因是( ) A.增大X 或Y 的浓度 B.增大压强 C.增大Z 的浓度 D.升高温度 例4.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,对于密闭容器中的反应:N 2(g)+3H 2(g)≒2NH 3(g),673K,30MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( ) n t 2 · · · · · a b c d e NH 3 H 2 0 t 1 t

(完整版)初三化学专题:初中化学计算题解题方法

初中化学计算题解题方法 解计算题一定用到以下三个知识点: 一、质量守恒定律 1.理解质量守恒定律抓住“五个不变”、“两个一定改变”及“一个可能改变”,即: 反应物、生成物总质量不变 五宏观元素种类不变 不原子种类不变 变微观原子数目不变 原子质量不变 两个一宏观:物质种类一定改变 定改变微观:构成物质的分子种类一定改变 一个可能改变:分子总数可能改变 2.运用质量守恒定律解释实验现象的一般步骤为: (1)说明化学反应的反应物、生成物; (2)根据质量守恒定律,应该是参加化学反应的各物质质量总和等于各生成物质量总和; (3)与题目中实验现象相联系,说明原因。 3.应用质量守恒定律时应注意: (1)质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化; (2)质量守恒只强调“质量守恒”不包括分子个数、体积等方面的守恒; (3)“质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和和生成物的各物质质量总和相等,不包括未参加反应的物质的质量,也不包括杂质。 二.有关溶液的计算 1.应熟练掌握本部分常用的计算公式和方法 溶质质量 公式一:溶质的质量分数=—————————×100% 溶液质量 溶质质量 =—————————×100% 溶质质量﹢溶剂质量 公式二: 溶质的质量分数与溶液密度、体积的有关换算 溶质质量 溶质的质量分数=—————————————×100% 溶液体积(V)×溶液密度(p) 公式三:溶液稀释的计算 m1×w1= m2×w2 m1、m 2——稀释前后溶液质量; w1、w2——稀释前后溶液中溶质的质量分数。 1.有关溶液与化学反应方程式结合起来的综合题,

如将一种物质M加入到两种物质的混合物中,与其中一种物质A恰好完全反应,生成物是两种混合物中的另一种物质B,求所得溶液中溶质的质量分数时,溶质、溶液的质量分别为:(1)、溶质的质量=生成物B的质量+原混合物中B的质量。 (2)、反应后溶液的总质量=物质M的质量+两种混合物(或固体,或溶液)的质量-沉淀(或气体、或杂质)的质量。 三、化学方程式 2.化学方程式的书写步骤 (1)写:正确写出反应物、生成物的化学式 (2)配:配平化学方程式 (3)注:注明反应条件 (4)标:如果反应物中无气体(或固体)参加,反应后生成物中有气体(或固体),在气体(或固体)物质的化学式右边要标出“↑”(或“↓”). 若有气体(或固体) 参加反应,则此时生成的气体(或固体)均不标箭头,即有气生气不标“↑”,有固生固不 标“↓”。 2.根据化学方程式进行计算的步骤 (1)设:根据题意设未知量 (2)方:正确书写有关化学反应方程式 (3)关:找出已知物、待求物的质量关系 (4)比:列出比例式,求解 (5)答:简要的写出答案 3、有关化学方程式计算的常用公式 (1)气体密度(标准状况下)的计算式 (2)不纯物质中某纯物质的质量的计算式 某纯物质的质量(g)=不纯物质的质量(g)×该物质的质量分数 (3)由纯物质的质量求不纯物质的质量的计算式 (4)某物质纯度的计算式

化学平衡解题技巧

化学平衡 基础知识 一、化学平衡状态标志 1、速率标志: 2、含量标志 3、特殊标志:P M ρ 二、平衡移动方向 浓度 温度 压强 三、化学平衡图像 (1)浓度—时间 如A(g)+B(g)AB(g) (2)含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数,B%指某反应物的质量分数)

(3)恒压(或恒温)线 (α表示反应物的转化率,c 表示反应物的平衡浓度) 图①,若p 1>p 2>p 3,则正反应为气体体积减小的反应,ΔH <0; 图②,若T 1>T 2,则正反应为放热反应。 四、化学平衡计算 m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L -1、b mol·L -1,达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol·L -1。 m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g) c 始/(mol·L -1) a b 0 0 c 转/(mol·L - 1) mx nx px qx c 平/(mol·L - 1) a -mx b -nx px qx 明确三个量的关系 (1)三个量:即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。 ②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 掌握四个公式 (1)反应物的转化率=n (转化)n (起始)×100%=c (转化)c (起始) ×100%。 (2)混合物组分的百分含量=平衡量平衡时各物质的总量 ×100%。 (3)某组分的体积分数=某组分的物质的量混合气体总的物质的量 。 ⑷P 平/P 初=n 平/n 初 ⑸温度不变K 值相等 ⑹已知平衡时物质的量或浓度(注意如何从图像中找平衡量:横坐标为时间的转折点为平衡

常见化学计算题解题方法

常见化学计算题解题方法 肖素娟 在高中化学的学习中经常会遇到计算题,其主要功能是考查学生掌握基础知识的广度,同时也考查学生对知识掌握的熟练程度以及知识的系统性。一般情形下计算题的题目较长,所含信息较多,不容易找到正确的方向,因此有不少学生产生畏难的情绪不愿意动手做题。其实化学计算题如果掌握了一定的方法技巧问题就会迎刃而解了。以下就高一化学常见计算题的解题方法的小结,包括了关系式法、差值法、分析讨论法、平均值法、公式法。 1.关系式法 所谓关系式法,就是根据化学概念、物质组成、化学反应方程式中有关物质的有关数量之间的关系,建立起已知和未知之间的关系式,然后根据关系式进行计算。利用关系式的解题,可使运算过程大为简化。 其中包括守恒法。所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒,电荷守恒等。运用守恒法解题可避免在纷纭复杂得解题背景中寻找关系式,提高解题的准确度。 例1、有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1g该样品投入25mL2mol/L的盐酸中后,多余的盐酸用1.0mol/LKOH溶液30.8mL恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体的质量为多少? 【解析】本题化学反应复杂,数字处理烦琐, 所发生的化学反应:KOH+HCl=KCl+H2O K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑ 若根据反应通过所给出的量计算非常繁琐。 但若根据Cl—守恒,便可以看出:蒸发溶液所得KCl固体中的Cl—,全部来自盐酸中的Cl-,即:生成的n(KCl)=n(HCl)=0.025L×2mol/L m(KCl)=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g 例2将纯铁丝5.21g溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用2.53gKNO3去氧化溶液中Fe2+,待反应后剩余的Fe2+离子尚需12mL0.3mol/LKMnO4溶液才能完全氧化,则KNO3被还原后的产物为 ( ) A、N2 B、NO C、NO2 D、NH4NO3 【解析】根据氧化还原反应中得失电子的总数相等,Fe2+变为Fe3+失去电子的总数等于NO3-和MnO4-得电子的总数 设n为KNO3的还原产物中N的化合价,则 (5.21g÷56g/moL)×(3-2)=0.012L×0.3mol/L×(7-2)+(2.53g÷101g/mol)×(5-n) 解得 n=3 故KNO3的还原产物为NO。答案为(B) 2.差值法 差值法依据:化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等),与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。 差值法解题方法:此法将“差值”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。 例1、将质量为m1的NaHCO3固体加热分解一段时间后,测得剩余固体的质量为m2. (1)未分解的NaHCO3的质量为___________。 (2)生成的Na2CO3的质量为__________。

化学平衡解题技巧

化学等效平衡解题技巧(1) 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,各组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。若不仅各组分的物质的量分数对应相等,而且其物质的量也对应相等,则两平衡互为等同平衡。等同平衡可视为等效平衡的一种特殊情况。 I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。 III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。 解等效平衡的题,有一种基本的解题方法——极限转换法。 (I类)同T、V,△V≠0,建立等效平衡的条件是:反应物投料量相当。 1. 在1L密闭容器中加入2molA和1molB,在一定温度下发生下列反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g), 达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变,分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是 A.3molC和1molD B.2molA、1molB和3molC C.4molC和1molD D.1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD 2. 在t℃时,向2L密闭容器中放入1molA和1molB,发生反应:A(g)+B(g) C(g)+2D(g),平衡时C 的含量为m%,保持其他条件不变,若按下列配比放入容器中达到平衡时,C的含量仍为m% 的是A.2molA和1molB B.2molD和A、B、C各1mol C.1molC和2molD D.1molC和1molD 3. 在一个固定体积的密闭容器中,加入2mol A和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 达 平衡时,C(C)=W mol/L。若维持容器内体积和温度不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后,C 浓度仍为W mol/L的是 A.1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5 D B.2mol A+1mol B+3mol C+1mol D C.3mol C+1mol D+1mol B D.3mol C+1mol D 4. 在1L密闭容器中通入2mol NH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2 + 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不变,分别通入下列几组物质,达平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是 A.3mol H2和1mol N2B.2mol NH3和1mol N2 C.2mol N2和3mol H2D.0.1mol NH3,0.95mol N2和2.85mol H2 5. 将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积 ....的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO (g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容 器中放入起始物质,平衡时SO3等于n mol的是 A.1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3 B.4.0 mol SO2+1.0 mol O2 C.2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3 D.3.0 mol SO2+1.0 mol O2+1.0 mol SO3 (II)同T、V,△V=0, 建立等效平衡的条件是:相同反应物的投料比相等

2019年高考化学专题复习:化学平衡图像专题

化学平衡图像专题 1.对反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(?),下列图象的描述正确的是 A. 依据图①,若t1时升高温度,则ΔH<0 B. 依据图①,若t1时增大压强,则D是固体或液体 C. 依据图②,P1>P2 D. 依据图②,物质D是固体或液体 【答案】B 2.下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲表示放热反应在有无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B. 图乙表示一定温度下,溴化银在水中的沉淀溶解平衡曲线,其中a点代表的是不饱和溶液,b点代表的是饱和溶液 C. 图丙表示25℃时,分别加水稀释体积均为100mL、pH=2的一元酸CH3COOH溶液和HX溶液,则25℃时HX的电离平衡常数大于CH3COOH D. 图丁表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大 【答案】B 3.—定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-57.3 kJ/mol,往2L 恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应①、反应②与反应③,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示,b点反应达到平衡状态,下列说法正确的是

A. a 点v(正)>v(逆) B. b点反应放热53.7 kJ C. 催化剂效果最佳的反应是③ D. c点时该反应的平衡常数K=4/3(mol-2.L-2) 【答案】A 4.如图是可逆反应A+2B?2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此推断错误的是 A. 正反应是放热反应 B. A、B一定都是气体 C. D一定不是气体 D. C可能是气体 【答案】B 5.下图是恒温下H 2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图,t1时刻改变的外界条件是 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 增大反应物浓度 D. 加入催化剂

备战中考化学计算题解题技巧

备战中考化学计算题解题技巧 1、守恒法 守恒法解题的核心就是质量守恒定律中的六不变。除此之外,化学中的等量关系还表现为同一物质中的电荷守恒、化合物中化合价守恒、同一化合物等量关系。学生对于挖掘题目中隐含的等量关系的能力较弱,对于物质和元素质量关系不能很好地建立联系。 2、极限、平均值法 在处理复杂的模糊题型的选择题时,此方法可以直接求解出设定的参量(平均值或极值),然后用此参量与各选项做比较确定符合题意的选项。学生的思维误区一般是不能准确确定设定的参量。 3、差量法 化学反应都遵循质量守恒定律,有些反应在遵循质量守恒定律的同时,会出现固、液、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,同一状态的物质的质量遵循化学反应中各物质之间的固定的质量关系,因此,在根据方程式的计算引入差量,根据变化值可以求出反应物或生成物的质量。差量法的难点在于学生找不到计算的差量,而且不知道同一状态的物质质量的差与物质的质量也成比例。 4、假设数据法 根据题目中涉及的化学反应中物质的相对质量结合题意假设适合计算的数据进行计算。学生的思维误区一般是质量分数计算、物质的质量的计算、元素的质量计算,粒子个数的计算不能很好的进行迁移。

中考化学试卷的最后一题计算是中考中的压轴计算题,它考查学生对质量守恒定律、方程式计算、溶质质量分数的计算以及酸碱盐部分的知识,考查知识综合,难度较大。题目主要分为文字叙述型计算、表格计算、图像计算、探究实验计算。以下详细地进行介绍: 1、文字叙述型计算 主要考察学生归纳整理题目中隐含信息的能力,难点往往在于题目文字过多,流程过于复杂,读不懂题,找不到已知,不会列有效的等式求出未知数。考题经常将溶液和化学方程式结合在一起进行计算,对学生的题目分析理解能力较高,情景比较复杂。解题时,应首先明确所求溶液中溶质是什么,溶质的质量可以通过化学方程式得出。其次,应明确所求溶液的质量如何计算。最后运用公式计算出溶液的质量分数。最终溶液的质量=反应前各物质的质量总和-难溶性杂质(反应前混有且不参加反应)-生成物中非溶液(生成沉淀或气体)。 2、表格计算 利用数学方法将化学实验数据进行处理和表达,常常以表格形式将解题信息呈现。解决这类题的办法:这类题往往给出一组或多组数据或条件,通过对表格中数据或条件的分析、对比,解答有关问题或进行计算。要通过仔细阅读,探究表格中各组数据之间内在的规律,努力从变中找不变,及时发现规律之中的矛盾点,从不变中找变,进而分析矛盾的根源,解决问题。通常利用差量法求出反应产生的气体或者沉淀或者减少增加的各物质的质量进行计算。 3、图像计算

高三专题复习化学平衡图像(带答案)

化学平衡图像 1.在A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的反应体系中,C的百分含量和时间的关系如图所示,若反应分别在400℃和100℃下进行,所得曲线分别为Q 与P,则正反应是放热反应的图为() 2.如图所示,反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,在不同温度、不同压强(P1>P2)下达到平衡时,混合气中SO3的体积φ(SO3)随温度变化的曲线应为() 3.用来表示可逆反应:2A (g)+B(g)2C(g)(正反应放热)的正确图象是下图中的() 4.对于可逆反应:A 2(g)+3B2(g)2AB3(g)(正反应放热),下列图象中正确的是() 5.T℃时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是()A.在(t1+10)min时,保持其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动 B.t1+10)min时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动 C.T℃时,在相同容器中,若由0.3mol·L—1 A 0.1 mol·L—1 B和0.4 mol·L—1

C反应,达到平衡后,C的浓度仍为0.4 mol·L—1 D.其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A的转化率增大 6.已知可逆反应aA+bB cC中,物质的含量A% 和C%随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是 () A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B.该 反应在T2温度时达到过化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应D.升高温度,平衡会向正反应方向移动 7.右图表示反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g); ΔH=-92.2kJ/mol。在某段时间t0~t6中反应速率与 反应过程的曲线图,则氨的百分含量最高的一段时间 是() A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4 D.t5~t6 8.在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X,Y的转化率与起始时两物质的物质的量之 比n x/n y的关系如图所示,则X,Y的反应方程式可表示 为() A.2X+Y3Z B.3X+2Y2Z C.X+3Y Z D.3X+Y Z 9.可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一定温 度下的一密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条 件,化学反应速率(v)-时间(t)图象如右图。则下列说法中正确的是()A若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂 C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂 10.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如右图所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为() A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体 B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体 C.X、Y、Z、W皆非气体 D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体