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 ＝12
V 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 dx
A 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x
A(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。
2.X 、Y 、Z 为三种气体，把a molX 和b molY 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)(⨯+a
b a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始（mol ） a b 0
转化（mol ） αb 2
1 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 。故应选B 。 3．某温度下Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２之间建立起如下的平衡Ｎ２Ｏ４
2ＮＯ２，测得平衡混合物对空气的相对密度为2．644，求Ｎ２Ｏ４的分解率。
解：设Ｎ２Ｏ４的起始物质的量为1
转化了的Ｎ２Ｏ４物质的量为ｘ Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２
起始物质的量10
转化物质的量ｘ2ｘ
平衡物质的量1－ｘ2ｘ
平衡时混合气体的总物质的量为
ｎ总＝1－ｘ＋2ｘ＝1＋ｘ
∵＝29·Ｄ＝29×2．644＝76．68
已知Ｎ２Ｏ４和ＮＯ２的相对分子质量分别为92，46，则有：
76．68＝（92×（1－ｘ）＋46×2ｘ／1＋ｘ）
解得ｘ＝0．2ｍｏｌ
∴Ｎ２Ｏ４的分解率为：（0．2／1）×100％＝20％
答：Ｎ２Ｏ４的分解率为20％。
差量法
4.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V L ，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反应达平衡时,气体A 消耗掉0.05VL ④反应达平衡时，气体B 消耗掉0.05V L
A 、②③
B 、②④
C 、①③
D 、①④
解析： A + 3B 2C 小V ∆
1 3
2 2
∴0.05V ∴0.15V Θ0.1V ∴0.1V
所以原混合气体的体积为VL + 0.1VL = 1.1VL ，由此可得：气体A 消耗掉0.05VL ，气体B 消耗掉0.15VL 。故本题选A 。
5.某温度下，在密闭容器中发生如下反应，2A(g)2B(g)＋C(g)，若开始时只充入2 mol A 气体，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20％，则平衡时A 的体积分数为 。 解析：等温度、等体积时，压强增大了20％，也就是气体的物质的量增多了2 mol ×20％=0.4 mol ，即平衡时气体的物质的量变为2.4 mol 。
2A(g) 2B(g) + C(g) △n
2 2 1 1
变化 0.8 mol 0.4 mol
平衡时，n(A)=2 mol －0.8 mol =1.2 mol ，n(总)=2.4 mol ，故A 的体积分数为：2.4mol 1.2mol ×100％=50％。
守恒法
6.a mol N 2与b mol H 2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了c mol NH 3，则NH 3在平衡体系中质量分数为（ ）
A 、
%1001722817⨯-+c b a c B 、%10022817⨯+b
a c C 、%100⨯++c
b a
c D 、%10022834⨯+b a c 解析：由质量守恒定律可知：在平衡体系中的混合气体总质量应等于反应前N 2和H 2混合气的总质量。即NH 3在平衡体系中的质量分数为%10022817⨯+b
a c 。故本题应选B 。
估算法
7.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 、2
B 、3
C 、4
D 、5
解析：本题貌似化学平衡的计算，但实则不然，题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变，压强减小了，故该反应是气体的物质的量减小的反应，即2 + 5 > 4 + n ，即n <3。故选A 。
8.将等物质的量的A 、B 混合于2L 的密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，经5min 后，测得c(A)∶c(B)＝3∶5，C 的平均反应速率为0.1mol·L -1·min -1。则A 的转化率为( )
A ．40%
B ．50%
C ．60%
D ．70%
解析：
9.在一密闭容器中，充入5molSO 2和4molO 2，保持温度、体积不变，当反应2SO 2＋O 22SO 3达平衡时，压强为起始状态的7/9。则SO 2的转化率为( )
A ．40%
B ．50%
C ．60%
D ．80%
解析：
10.合成氨的反应N 2＋3H 22NH 3在一定条件下达到平衡，测得体系中NH 3为4mol ，起始与平衡时的压强之比为13∶8，且c(H 2)始∶c(H 2)平＝4∶1，求N 2和H 2的转化率。
