高中化学三段式

三段式计算[例1]在一定条件下已测得反应2CO2====2CO+O2其平衡体系的平均相对分子质量为M，则在此条件下二氧化碳的分解率为。典例分析[分析]假设起始二氧化碳的物质的量为2mol，分解率为x2CO2====2CO+O2开始物质的量2mol00转化的物质的量2x2xx平衡物质的量2—2x2xx根据质量守恒定律，反应前后气体的总质量为88g，反应后气体的总的物质的量为（2—2x）+2x+=2—x由摩尔质量的定义得M=88g/（2—x）mol所以x=（88—2M）/M化学平衡状态的达到与化学反应途径无关.即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的,平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡.等效平衡的内涵是,在一定条件下（等温等容或等温等压）,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数（或体积分数）都相同,这样的平衡互为等效平衡。等效平衡可分为三种类型：（1）等温等容下,建立等效平衡的条件是：反应物的投料相当.例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1molN2、3molH2与2molNH3,平衡时两容器中NH3的质量分数相等.（2）等温等压下,建立等效平衡的条件是：反应物的投料比相等.例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投入2.5molN2、5molH2与5molN2、10molH2,平衡时两容器中NH3的质量分数相等.（3）对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例投料,达平衡后与原平衡等效[例2]把3molA和2.5molB混合，充入2L密闭容器中，发生下列反应：3A（g）+B（g）===xC（g）+2D（g）经5秒钟反应达到平衡，生成1D，并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则此反应中B的转化率为，C的化学计量数x为，A的平衡浓为。[分析]在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量3A（g）+B（g）===xC（g）+2D（g）开始物质的量3mol2.5mol00转化的物质的量1.5mol0.5mol1mol反应速率0.1mol·L-1·s-1平衡时物质的量1.5mol2mol1mol1mol由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol、0.5mol。所以，B的转化率为0.5/2.5=20%。由题意，D的反应速率为1mol/（2L·5s）=0.1mol·L-1·s-1根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比，可得x=2。根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为1.5mol/2L=0.75mol/L。【例】在1L密闭容器中通入2molNH3,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.3molH2和1molN2B.2molNH3和1molN2C.2molN2和3molH2D.0.1molNH3,0.95molN2和2.85molH2【解析】这是一个“等效平衡”题.首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡,平衡等效的条件是“反应物的投料相当”.投料相当如何体现在具体的物质当中呢?我们可以采用“一边倒”的极限法.凡能与起始时反应物2molNH3相同的,都可以得到N2的百分含量也为a%,即为等效平衡.根据方程式2NH3N2+3H2分析:A.将3molH2和1molN2完全转化为NH3,生成NH32mol与起始时反应物2molNH3相同；B.2molNH3和1molN2,比起始时2molNH3多了1molN2；C.将3molH2和2molN2转化为NH3时生成NH32mol,同时余1molN2,比起始时2molNH3多了1molN2;D.将0.95molN2和2.85molH2完全转化为NH3时生成NH31.9mol,再加上加入的0.1molNH3,共为2molNH3,与起始时2molNH3相同答案：Ａ、Ｄ通过以上的例题可以归纳出“等效平衡”题的解答步骤是：（1）判断题目是否属于“等效平衡”问题；（2）判断等效平衡类型及条件；（3）将已知反应物、生成物中的所有起始物质的物质的量,按化学方程式计量系数全部换算成反应物或生成物；（4）根据题设条件建立等效平衡关系式；（5）解关系式得出答案练习在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H＜0当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,在相同温度下测得气体压强为在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H＜0当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%.下列有关叙述正确的是（）A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为161.980gD达到平衡时,SO2的转化率是90%答案：Ｄ