化學(xué)平衡計算

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1、1、已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0，請回答下列問題： (1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c0(M)＝1 molL－1，c0(N)＝2.4 molL－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為________； (2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)； (3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c0(M)＝4 molL－1，c0(N)＝a molL－1；達(dá)到平衡后，[P]＝2 molL－1，a＝________； (4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c0(M)＝c0(N)＝b molL－

2、1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為________。 2、(1)反應(yīng)aA(g)bB(g)＋cC(g)在一容積不變的容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)達(dá)到平衡后(以下填“增大”、“減小”或“不變”)： ①若a＝b＋c，增大A的濃度，A的轉(zhuǎn)化率________。 ②若a>b＋c，增大A的濃度，A的轉(zhuǎn)化率________。 (2)若反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，容器體積固定不變，且起始時A與B的物質(zhì)的量之比為a∶b。 ①平衡時A與B的轉(zhuǎn)化率之比是________。 ②若增大A的濃度，則A的轉(zhuǎn)化率________。 ③若同時同等倍數(shù)地增大A、B的濃度，則a＋b與c＋d滿足什么關(guān)系時，A與B的

3、轉(zhuǎn)化率同時增大？a＋b______c＋d(填“>”、“＝”或“<”)。 3、在密閉容器中給CO(g)和H2O(g)的混合物加熱到800℃時，有下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)且K＝1。若用2 mol CO(g)和10 mol H2O(g)相互混合并加熱至800 C，則CO的轉(zhuǎn)化率為________。 二、選擇題 4、下列說法中正確的是(　　) A．平衡常數(shù)的大小不能反映化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度 B．K值越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 C．K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 D．溫度越高，K值越大 5、在容積為1 L的密閉容器中，加入5

4、 mol A物質(zhì)，在一定條件下同時發(fā)生下列兩個反應(yīng)：(1)2A(g)2B(g)＋C(g)；(2)A(g)C(g)＋D(g)。當(dāng)達(dá)到平衡時，測得[A]＝2.5 molL－1，[C]＝2.0 molL－1。則下列說法中正確的是(　　) A．達(dá)到平衡時A的總轉(zhuǎn)化率為40% B．達(dá)到平衡時[B]為1.0 molL－1 C．達(dá)到平衡時[B]＝2[D] D．達(dá)到平衡時[D]＝2[B] 6、一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，與反應(yīng)前的體積相比，反應(yīng)后體積縮小的百分率是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　 A．16.

5、7% B．20.0%C．80.0% D．83.3% 7、在密閉容器中，充入SO2和18O原子組成的氧氣，在一定條件下開始反應(yīng)，在達(dá)到平衡后，18O存在于(　　) A．只存在于氧氣中B．只存在于SO3中 C．只存在于SO2和SO3中D．SO2、SO3、O2中都存在 8、3 mol H2和1 mol N2放入密閉容器中，使用催化劑發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，從反應(yīng)開始到平衡過程中，不可能出現(xiàn)的是(　　) A．2 mol NH3 B．0.5 mol NH3 C．0.9 mol N2 D．H2和NH3物質(zhì)的量相等 9、已知在一定條件下2SO2(g)＋O2(g)2S

6、O3(g)　ΔH＝－Q kJmol－1。向一密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，達(dá)平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，放出的熱量為Q1；向另一相同容器中加入2 mol SO3，在相同條件下，達(dá)平衡時吸收的熱量為Q2，則下列關(guān)系中正確的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．Q>Q1>Q2 B．Q1>Q2>Q C．Q1>Q>Q2 D．Q1＝Q2>Q 三、計算題 10、在常壓和500℃時把O2和SO2按1∶2體積比混合，如果混合前O2為10 mol，平衡混合氣體中SO3占總體積的91%。求： (1)平衡時有多少摩爾O2？ (2)混合氣體中SO2占總體積的體積分?jǐn)?shù)

7、是多少？ (3)SO2的轉(zhuǎn)化率是多少？ 11、在一個容積為500 mL的密閉容器中，充入5 mol H2和2 mol CO。在一定溫度和一定壓強(qiáng)下，發(fā)生如下反應(yīng)： 2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，經(jīng)過5 min后達(dá)到平衡狀態(tài)。若此時測得CH3OH蒸氣的濃度為2 molL－1，求： (1)達(dá)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率； (2)該溫度下的K。 12、已知在800 K時，反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，若初始濃度c0(CO)＝2 molL－1，c0(H2O)＝3 molL－1，則反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，如果將H2O的初始濃度

8、加大為6 molL－1，試求此時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。 參考答案 一、填空題 1、(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41% 解析　解答本題要把握以下兩點：①運用三段式求出平衡轉(zhuǎn)化率。②溫度不變平衡常數(shù)不變。 (1)　　　　　M(g)?。(g)　P(g)＋　Q(g) 1 2.4 0 0 160% 160% 160% 160% 0.4 1.8 0.6 0.6 因此N的轉(zhuǎn)化率為：100%＝25% (2)由于該反應(yīng)的ΔH>0，即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡右移，M的轉(zhuǎn)化率增大。 (3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度：[M]＝0.4 molL－1　[N]＝

9、1.8 molL－1 [P]＝0.6 molL－1　[Q]＝0.6 molL－1 因此化學(xué)平衡常數(shù)K＝ ＝＝ 由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后 [P]＝2 molL－1　[Q]＝2 molL－1 [M]＝2 molL－1　[N]＝(a－2)molL－1 K＝＝＝ 解得a＝6 (4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為： [M]＝b(1－x)molL－1　[N]＝b(1－x)molL－1 [P]＝bx molL－1　[Q]＝bx molL－1 K＝ ＝＝ 解得x＝41% 2、(1)①不變?、谠龃蟆?2)①1∶1?、?/p>

10、減小?、? 解析　(1)①若a＝b＋c，增大A的濃度，可理解為同等倍數(shù)地增加A、B、C的平衡混合氣體，即相當(dāng)于加壓，但平衡不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變。②若a>b＋c，增大A的濃度，可理解為同等倍數(shù)地增加A、B、C的平衡混合氣體，即相當(dāng)于加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大。 (2)①起始時A與B的物質(zhì)的量之比與方程式中A、B的化學(xué)計量數(shù)之比相同，則A與B的轉(zhuǎn)化率相等。②增大A的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，B的轉(zhuǎn)化率增大，但A的轉(zhuǎn)化率減小。③同時同等倍數(shù)地增大A、B的濃度，若a＋b＝c＋d，A、B的轉(zhuǎn)化率均不變；若a＋b>c＋d，A、B的轉(zhuǎn)化率同時增大；若a＋b

11、減小。 3、83.3% 解析　設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x，容器容積為V L 　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) n(始)(mol): 2 10 0 0 n(變)(mol): 2x 2x 2x 2x n(平)(mol): 2－2x 10－2x 2x 2x 由K＝知： 1＝ 解得：x≈0.833，即83.3%。 二、選擇題 4、C 5、B　[設(shè)反應(yīng)(1)有a mol的A轉(zhuǎn)化，反應(yīng)(2)中有b mol的A轉(zhuǎn)化，有 　　　2A(g)2B(g)＋C(g) 轉(zhuǎn)化(mol) a a 　　　A(g)C(g)＋D(g) 轉(zhuǎn)化(mol) b b b

12、 則由題意可知，5 mol－(a＋b) mol＝2.5 molL－11 L，即a＋b＝2.5 mol；＋b＝2.0 molL－11 L，即＋b＝2.0 mol，聯(lián)立兩式解得a＝1.0 mol，b＝1.5 mol。對A選項，達(dá)平衡時A的總轉(zhuǎn)化率＝100%＝50%，故A不正確；[B]＝＝1.0 molL－1，故B選項正確；[B]＝1.0 molL－1，[D]＝＝1.5 molL－1，故C、D選項均不正確。] 6、A　[假設(shè)反應(yīng)起始狀態(tài)，N2、H2物質(zhì)的量分別為a、b，生成NH3物質(zhì)的量為x 　　　　　N2　＋　3H2　2NH3 起始點 a b 0 轉(zhuǎn)化 0.5x 1.5x x 平衡 a

13、－0.5x b－1.5x x 100%＝20% x＝ 平衡后n(總)＝a＋b－x＝ 反應(yīng)后體積縮小百分率100%＝16.7%。] 7、．D　[該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)同時存在；化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，正反應(yīng)發(fā)生時，18O存在于SO3中，逆反應(yīng)發(fā)生時，SO3中的18O又可以轉(zhuǎn)化到SO2中。] 8、A　[可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底。當(dāng)生成2 mol NH3時，N2和H2的物質(zhì)的量均為0，這種情況不可能出現(xiàn)。] 9、A　[兩平衡等效。 　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　　ΔH＝－Q kJmol－1 起始： 2 mol 1 mol 0 變化： 1.8 mol 0

14、.9 mol 1.8 mol 平衡： 0.2 mol 0.1 mol 1.8 mol Q1＝0.9Q 　2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝Q kJmol－1 起始： 2 mol 0 0 平衡： 1.8 mol 0.2 mol 0.1 mol 變化： 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol Q2＝0.1Q　所以Q>Q1>Q2] 三、計算題 10、(1)0.62 mol　(2)6.0%　(3)93.8% 解析　設(shè)有物質(zhì)的量為x的 O2轉(zhuǎn)化 　2SO2(g)　　＋　　O2(g)　2SO3(g) 起始 20 mol 10 mol 0 轉(zhuǎn)化 2x x 2x

15、 平衡 20 mol－2x 10 mol－x 2x 則100%＝91%，x＝9.38 mol (1)n(O2)平＝10 mol－9.38 mol＝0.62 mol (2)100%＝6.0% (3)α(SO2)＝100%＝93.8%。 11、(1)50%　(2)0.028 mol－2L2 解析　設(shè)CO反應(yīng)的濃度為x，則H2反應(yīng)的濃度為2x，由題意可得： c0(H2)＝＝10 molL－1， c0(CO)＝2 mol/0.5 L＝4 molL－1， 　　　　2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) 10 4 0 2x x 2 10－2x 4－x 2 解

16、得：x＝2 molL－1　10－2x＝6 molL－1 4－x＝2 molL－1 (1)α(CO)＝c反應(yīng)(CO)/c0(CO)100%＝2 molL－1/4 molL－1100%＝50% (2)K＝＝＝0.028 mol－2L2。 12、此時CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。 解析　(1)平衡轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)不同，它受到反應(yīng)物初始濃度的影響。 (2)平衡轉(zhuǎn)化率的數(shù)學(xué)表達(dá)式是涉及平衡轉(zhuǎn)化率計算的基本依據(jù)。 由第一次平衡時CO的轉(zhuǎn)化率可求出平衡時各物質(zhì)的濃度：[CO]＝0.8 molL－1，[H2O]＝1.8 molL－1，[H2]＝1.2 molL－1，[CO2]＝1.2 molL－1，K＝＝＝1，假設(shè)第二次平衡時，CO的轉(zhuǎn)化濃度為x。 　　　　　CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) 2 6 0 0 2－x 6－x x x 則＝1，解得x＝1.5 molL－1，故CO的轉(zhuǎn)化率為100%＝75%。 9