化学平衡的计算 专题

太师庄中学高二化学选修4 化学反应原理导学案编制：王瑞燕审核：许文新张楠时间：4.2第二章化学反应速率和化学平衡化学平衡计算专题导学案班级：小组：姓名：组内评价：教师评价：【学习目标】1.理解转化率、百分含量、化学平衡常数的含义。

2.通过练习使学生掌握化学平衡的基本计算方法—三段式法。

3.培养学生逻辑思维能力和科学态度，培养学生归纳总结的能力。

【重点】化学平衡计算的基本方法。

【难点】化学平衡综合计算。

复习回顾1.阿伏加德罗定律: 同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的。

2.化学平衡状态：指在一定条件下的里，，反应混合物中各组分的浓度的状态。

3.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到时，与是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数4. 反应物：平衡浓度= 。

生成物：平衡浓度=合作探究【例题】某温度下，在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中，充入SO2和O2各4 mol ，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 % ，回答下列问题：（1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。

（2）求混合气体中，SO3的物质的量分数。

（3）求SO2的转化率。

（4）求该反应的平衡常数。

【归纳总结】（1）化学平衡计算的基本方法是 .（2）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：p1/p2= 恒温、恒压时：V1/V2=（3）恒温、恒容时，密度之比与物质的量之比的关系：ρ1/ρ2=（4）化学反应速率表达式：。

（其中△C是）（5）A的百分含量= A的转化率=以上两个公式的单位可用、，也可用，但必须单位统一。

（6）恒容时，化学反应速率之比= =。

【基础练习】1. PCl5的热分解反应为：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10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.15 mol/L。

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：12n n ＝12P P ；恒温、恒压时：12n n ＝12V V 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) a A(g)＋b B(g)c C(g) ＋d D(g)初始 m n 0 0变化 ax bx cx dx平衡 m-ax n-bx cx dxA 的转化率：α(A)＝(ax /m )×100％C 的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cx m ax n bx cx dx-+-++×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xA(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。

专题复习化学反应速率、化学平衡计算总结一、“一式”巧解有关化学反应速率计算题化学反应速率是表示反应进行快慢的物理量，它用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，单位有mol·L －1·h －1、mol·L －1·min －1、mol·L －1·s －1等。

计算公式如下： v (B)＝Δc (B)Δt ＝Δn (B)V Δt式中B 是物质的化学式，Δc (B)表示物质B 浓度的变化，Δn (B)表示物质B 的物质的量的变化，V 表示容器或溶液的体积，Δt 表示反应进行的时间。

用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

(2)化学方程式中物质的化学计量数与反应速率的关系是反应速率之比等于化学计量数之比。

(3)反应速率大小的比较：对于反应n A ＋m B p C ＋q D ，有如下关系：v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝n ∶m ∶p ∶q ，比较相同条件下不同物质表示的反应速率大小时只需要比较v (A)/n 、v (B)/m 、v (C)/p 和v (D)/q 的大小即可。

【例1】 煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合成过程中的甲烷化，涉及的主要反应：CO(g)＋3H 2(g) CH 4(g)＋H 2O(g) ΔH <0① CO 2(g)＋4H 2(g)CH 4(g)＋2H 2O(g) ΔH <0②现在300CO/mol CO 2/mol H 2/mol CH 4/mol H 2O/mol 0 min 4 3 40 0 0 30 min 2 2 a 3 70 min1bcd6 下列有关说法错误的是( )A ．a ＝30，b ＝1.5B ．c ＝25，d ＝4.5C ．前30 min 内，反应①的平均反应速率v (CH 4)＝0.05 mol·L －1·min －1D ．后40 min 内，反应②的平均反应速率v (H 2)＝0.025 mol·L －1·min －1【例2】 某温度时，在2 L 容器中X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

有关化学平衡的计算
根据Le Chatelier原理和反应系数，可以通过计算来确定化学平衡的相关参数。

下面将介绍一些常见的计算方法。

1. 平衡常数的计算
平衡常数（Keq）是评估化学平衡程度的重要参数。

它可以通过已知反应物和生成物浓度的比值来计算，公式如下：
Keq = [生成物A]^a * [生成物B]^b / [反应物X]^x * [反应物Y]^y
其中，a、b、x、y分别表示反应物和生成物的摩尔系数。

2. 反应物和生成物浓度的计算
当已知反应物和生成物的摩尔数和平衡常数时，可以通过计算来确定它们的浓度。

[生成物A] = [反应物X]^x * [反应物Y]^y / ([生成物B]^b / Keq)^(1/a)
[反应物X] = ([生成物A]^a * [生成物B]^b / Keq)^(1/x) / [反应
物Y]^(y/x)
3. 平衡位置的判断
根据平衡常数的大小，可以判断化学反应在平衡位置上的偏离
程度。

当Keq接近于1时，反应处于平衡位置；当Keq大于1时，反应向生成物方向偏离；当Keq小于1时，反应向反应物方向偏离。

4. 影响化学平衡的因素
除了已知的浓度和平衡常数，还有其他因素可以影响化学平衡
的位置。

温度是最重要的因素之一，根据Le Chatelier原理，温度
升高会促使可逆反应向反应物或生成物方向偏移，而温度降低则会
导致相反的偏移。

除了温度，压力和催化剂也可以影响化学平衡。

以上是关于化学平衡计算的简要介绍，希望对您有所帮助。

[必刷题]2024高三化学上册化学平衡计算专项专题训练（含答案）试题部分一、选择题（每题2分，共20分）1. 在一定条件下，可逆反应2A(g) ⇌ B(g) + C(g)达到平衡，若反应开始时A的浓度为1 mol/L，平衡时A的浓度为0.5 mol/L，则平衡常数K的表达式为：A. K = [B][C]/[A]^2B. K = [A]^2/[B][C]C. K = [B][C]D. K = [A]^22. 对于反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)，下列哪种情况会使平衡向正反应方向移动？A. 增大压强B. 降低温度C. 增加N2的浓度D. 同时增大压强和降低温度3. 在一定条件下，反应2NO2(g) ⇌ N2O4(g)的平衡常数K为4，若反应开始时NO2和N2O4的浓度分别为0.1 mol/L和0.2 mol/L，则反应的平衡转化率为：A. 20%B. 40%D. 80%4. 对于反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)，下列说法正确的是：A. 增大H2的浓度，平衡会向左移动B. 降低温度，平衡会向左移动C. 增大I2的浓度，平衡会向右移动D. 增大HI的浓度，平衡会向左移动5. 在一定条件下，反应2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)的平衡常数K为100，若反应开始时SO2、O2和SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L和0.3 mol/L，则反应的平衡转化率为：A. 25%B. 50%C. 75%D. 100%6. 对于反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)，下列哪种操作可以使NH3的产率提高？A. 增大N2的浓度B. 降低温度C. 分离出NH3D. 增大压强7. 在一定条件下，反应4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(g)的平衡常数K为2×10^5，若反应开始时NH3、O2、NO和H2O的浓度分别为0.4 mol/L、0.5 mol/L、0.1 mol/L和0.3 mol/L，则反应的平衡转化率为：B. 90%C. 95%D. 99%8. 对于反应2H2(g) + S2(g) ⇌ 2H2S(g)，下列说法正确的是：A. 增大H2的浓度，平衡会向左移动B. 降低温度，平衡会向左移动C. 增大S2的浓度，平衡会向右移动D. 增大H2S的浓度，平衡会向左移动9. 在一定条件下，反应2CO(g) + O2(g) ⇌ 2CO2(g)的平衡常数K 为4，若反应开始时CO和O2的浓度分别为0.5 mol/L和0.2 mol/L，则反应的平衡转化率为：A. 50%B. 60%C. 70%D. 80%10. 对于反应Fe(s) + 2HCl(aq) ⇌ FeCl2(aq) + H2(g)，下列哪种操作可以使FeCl2的产率提高？A. 增大Fe的浓度B. 降低温度C. 分离出H2D. 增大HCl的浓度二、判断题（每题2分，共10分）1. 对于反应A(g) + B(g) ⇌ C(g)，若平衡常数K值很大，说明反应物A和B的浓度远大于物C的浓度。

化学平衡的相关计算化学平衡是指在化学反应中，反应物与生成物的浓度或活性之间达到一定关系的状态。

在化学平衡下，反应物和生成物之间的摩尔比例不再发生变化，但是反应仍然会发生。

化学平衡可以通过浓度计算、比例计算和平衡常数计算等方法进行研究和计算。

1.浓度计算：在化学平衡下，反应物和生成物的浓度达到一定的稳定值，可以通过浓度计算反应物和生成物的浓度。

例如，对于一个反应aA+bB↔cC+dD，在平衡态下，反应物A和B的浓度通常用Ca和Cb表示，生成物C和D的浓度通常用Cc和Cd表示。

通过实验可以得到反应物和生成物的初始浓度，然后通过测定化学反应的速率和浓度的变化，可以计算出反应物和生成物的浓度。

这种方法适用于已知反应物和生成物的浓度，但反应扩散速率较慢的情况。

2.比例计算：在化学平衡下，反应物和生成物的摩尔比例不再发生变化，可以通过比例计算反应物和生成物的摩尔比例。

例如，在一个反应物A转化为生成物B的平衡反应中，可以通过测定反应物A与生成物B的摩尔比例来计算出反应物A和生成物B的摩尔比例。

这种方法适用于反应物和生成物的摩尔比例较容易被测定和计算的情况。

3.平衡常数计算：平衡常数是描述化学反应平衡状态的一个重要参数，可以通过定义反应物与生成物的浓度之间的关系来计算。

平衡常数K定义为生成物的浓度乘积除以反应物的浓度乘积的比值，即K=(Cc^c*Cd^d)/(Ca^a*Cb^b)。

平衡常数的值可以通过实验测量反应物和生成物的浓度，然后代入计算公式得到。

这种方法适用于已知反应物和生成物的浓度和平衡常数的情况。

在化学平衡计算中，需要注意的一些问题包括：1. 反应物和生成物浓度的单位选择：通常情况下会选择摩尔/L或者摩尔/cm^3作为浓度单位，而不是质量浓度。

2.注意平衡反应方程式中的系数，用于计算反应物和生成物的摩尔比例和平衡常数。

3.反应物和生成物的浓度会随着时间的推移发生变化，需要根据实验数据进行计算，并且考虑到反应进行的方向。

化学平衡计算题求解技巧知识体系和复习重点一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用1、化学平衡常数（1）化学平衡常数的数学表达式（2）化学平衡常数表示的意义平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。

2、有关化学平衡的基本计算(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＝（或质量、浓度）反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量×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： ；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2(4)计算模式（“三段式”）浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)起始 m n O O转化 ax bx cx dx平衡 m-ax n-bx cx dxA 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％C 的物质的量分数：ω(C)＝×100％技巧一：三步法三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。

但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。

例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 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 、%1005⨯+b a B 、%1005)(2⨯+b b a C 、%1005)(2⨯+b a D 、%1005)(⨯+ab a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始（mol ） a b 0转化（mol ）αb 21 αb αb 平衡（mol ）-a αb 21 -b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α= %1005)(2⨯+b b a 。

化学反应的平衡常数计算练习题
1. 问题描述：
给定以下化学反应：
2H2(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g)
求该反应的平衡常数。

2. 解决方案：
平衡常数（K）表示了反应物和生成物在平衡时的浓度关系。

对于上述反应，平衡常数的计算可以通过以下步骤进行：
步骤 1: 写出平衡方程式
对于给定的反应，平衡方程式为：
2H2(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g)
步骤 2: 表示平衡常数
平衡常数（K）的表示方式为：
其中，[] 表示浓度。

步骤 3: 计算平衡常数
对于给定的反应，根据平衡常数的定义，我们可以得到以下等式：
K = [H2O]^2 / ([H2]^2 * [O2])
其中，[H2O]、[H2] 和 [O2] 分别表示水、氢气和氧气的浓度。

步骤 4: 确定浓度值
假设在平衡时，水的浓度为 x M，氢气的浓度为 y M，氧气的浓度为 z M。

步骤 5: 替换浓度值并求解
将浓度值代入平衡常数的计算公式中，并求解方程：
K = (x)^2 / ((y)^2 * (z))
K = x^2 / (y^2 * z)
以此计算得到的结果即为平衡常数的值。

3. 答案：
通过以上计算步骤，可以求得该化学反应的平衡常数。

注意：具体的浓度值需要根据实际情况进行测量或估计，并进行代入计算。

总结：
本文档介绍了如何计算化学反应的平衡常数。

根据平衡常数的定义和计算公式，我们可以根据给定的化学反应方程式和浓度值，求解平衡常数的值。

这个过程对于理解和研究化学反应的平衡性具有重要意义。

化学平衡的计算式及其应用在化学反应中，化学平衡是指反应物与生成物的浓度达到一个稳定的状态，此时反应速率相等，化学反应不再发生变化。

化学平衡是化学反应中非常重要的概念，它在化学反应的控制和制备化学物品中起着重要作用。

在本文中，我们将讨论化学平衡计算式及其应用。

一、计算式1. 平衡常数平衡常数Kc是化学平衡的关键参数，它是反应物浓度及反应产物浓度的乘积比例的定量表达式。

对于反应A + B = C + D，平衡常数表达式为：Kc = [C][D]/[A][B]。

当反应物和生成物浓度达到平衡时，Kc的值保持不变。

2. 反应商反应商Qc是未达到平衡时的反应物浓度与反应产物浓度的比例，它可用于确定反应是否向某个方向推进。

反应商与平衡常数之间的比较可以告诉我们反应向哪个方向演进。

当Qc小于Kc时，反应会向产物方向移动，而当Qc大于Kc时，反应会向反应物方向移动，直到达到平衡。

二、应用1. 氨与氧当氨和氧进行反应时，会生成一氧化氮和水：4 NH3(g) +5 O2(g) = 4 NO(g) +6 H2O(g)反应的平衡常数可以用以下方程式表示：Kc = [NO]^4[H2O]^6/[NH3]^4[O2]^5如果我们将NH3和O2混合在一起并点燃，它们就会燃烧成尘土，NO和水。

如果我们想判断反应是否到达平衡，可以使用反应商。

假设我们在反应物中的浓度是0.3 M NH3和0.4 M O2，而产物中的浓度是0.1 M NO和0.2 M H2O。

我们可以计算反应商：Qc = [NO]^1[H2O]^2/[NH3]^4[O2]^5 = 0.1 × 0.2^2/(0.3^4 × 0.4^5) = 1.71 × 10^-11接下来，我们可以将Qc与Kc进行比较。

如果Qc小于Kc，这意味着反应物的浓度过高，反应会继续向产物方向推进。

如果Qc大于Kc，则意味着产物过多，反应会向反应物方向移动。

在这种情况下，Qc大于Kc，因此反应将向反应物方向移动，以达到平衡。

化学平衡常数计算试题1. 简介化学平衡常数是描述化学反应达到平衡时各物质浓度之间的量的关系的一个重要概念。

它可以帮助我们理解和预测化学反应的方向以及反应的程度。

本文将提供一些关于化学平衡常数计算的试题，帮助读者巩固相关知识。

2. 试题一考虑以下反应：2A + B ⇌ C + D该反应的平衡常数表达式为 K = [C][D] / [A]^2[B]。

已知反应达到平衡时，[A] = 0.1 M，[B] = 0.2 M，[C] = 0.3 M，[D] = 0.4 M，求该反应的平衡常数 K 的数值。

解答：K = [C][D] / [A]^2[B]K = (0.3 M) * (0.4 M) / (0.1 M)^2 * (0.2 M)K = 0.12 / 0.004K = 30因此，该反应的平衡常数 K 的数值为 30。

3. 试题二考虑以下反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)该反应的平衡常数表达式为 K = [NH3]^2 / [N2][H2]^3。

已知反应达到平衡时，[N2] = 0.2 M，[H2] = 0.3 M，[NH3] = 0.4 M，求该反应的平衡常数 K 的数值。

解答：K = [NH3]^2 / [N2][H2]^3K = (0.4 M)^2 / (0.2 M)(0.3 M)^3K = 0.16 / 0.0027K ≈ 59.26因此，该反应的平衡常数 K 的数值约为 59.26。

4. 试题三考虑以下反应：2H2O(g) ⇌ 2H2(g) + O2(g)该反应的平衡常数表达式为 K = [H2]^2[O2] / [H2O]^2。

若反应达到平衡时，[H2] = 0.1 M，[O2] = 0.2 M，[H2O] = 0.3 M，求该反应的平衡常数 K 的数值。

解答：K = [H2]^2[O2] / [H2O]^2K = (0.1 M)^2(0.2 M) / (0.3 M)^2K = 0.002 / 0.09K ≈ 0.0222因此，该反应的平衡常数 K 的数值约为 0.0222。