第2章 微专题5 化学平衡的有关计算-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修1人教版（教师用书）

1. 一个模式——“三段式” 如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(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。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(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 K＝。 2．两个基本关系式 (1)反应物：n(平)＝n(始)－n(变)； 生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)。 (2)各物质的转化浓度之比＝化学计量数之比。 3．三个常用公式 (1)反应物的转化率＝×100%＝×100% ＝×100%。 (2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来说，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。 产率＝×100%。 (3)平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 1．(2021·邹城期中)在4 L密闭容器中充入5 mol A和5 mol B，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(s)＋xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是(　　) A．x＝1 B．B的转化率为10% C．用A表示的平均反应速率为0.1 mol·L－1·s－1 D．该条件下反应的平衡常数为2 解析　D　5 s达到平衡，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，即生成的D的物质的量为0.5 mol·L－1×4 L＝2.0 mol，根据反应过程中变化量之比等于化学计量数之比，故x＝2，A错误；生成2 mol C的同时，需消耗1 mol B，故B的转化率为×100%＝20%，B错误；达到平衡时，生成了2 mol C，故A的物质的量变化量为3 mol，用A表示的平均反应速率为v＝＝＝＝0.15 mol·L－1·s－1，C错误；由三段式分析可知， 　　　 　　3A(g)＋B(g)2C(s)＋2D(g) 起始量(mol/L) 1.25 1.25 0 0 转化量(mol/L) 0.75 0.25 0.5 平衡量(mol/L) 0.5 1.0 0.5 故该条件下反应的平衡常数为K＝＝＝2，D正确。 2．在同一温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)。下列说法错误的是(　　) 容器 编号 物质的起始浓度/(mol/L) 物质的平衡浓度/(mol/L) c(PCl5) c(PCl3) c(Cl2) c(Cl2) Ⅰ 0.4 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0 0.2 Ⅲ 0.8 0 0 A．反应达到平衡时，容器Ⅰ中比容器Ⅱ中的小 B．反应达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为3∶4 C．反应达到平衡时，容器Ⅲ中Cl2的体积分数小于 D．反应达到平衡时，容器Ⅲ中0.4 mol/L＜c(PCl5)＜0.8 mol/L 解析　B　容器编号Ⅰ反应达到平衡时c(Cl2)＝0.2 mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时c(PCl3)＝0.2 mol/L，c(PCl5)＝0.4 mol/L－0.2 mol/L＝0.2 mol/L，此时＝1，该温度下化学平衡常数K＝＝＝0.2; 对于容器Ⅱ，反应正向进行，假设反应达到平衡时消耗c(PCl5)＝x mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时c(PCl5)＝(0.6－x) mol/L，c(PCl3)＝x mol/L，c(Cl2)＝(0.2＋x)mol/L，由于温度不变，化学平衡常数不变可知K＝＝＝0.2，解得x＝0.2 mol/L，则平衡时c(PCl5)＝0.4 mol/L，c(Cl2)＝0.4 mol/L，此时＝＝2，可见反应达到平衡时，容器Ⅰ中比容器Ⅱ的小，A正确；由A知，容器Ⅰ中气体的物质的量为n(总)＝(0.2 mol/L＋0.2 mol/L ＋0.2 mol/L)×1.0 L＝0.6 mol；容器Ⅱ中气体总物质的量n(总)＝(0.4 mol/L＋0.4 mol/L＋0.2 mol/L)×1.0 L＝1.0 mol，在恒温恒容时，气体的物质的量与压强呈正比，则反应达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为0.6 mol∶1.0 mol＝3∶5，B错误；根据选项A分析可知平衡时：对于容器I，c(PCl3)＝c(Cl2)＝c(PCl5)＝0.2 mol/L，平衡时Cl2的体积分数为：＝；对于