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化学资料 - 1 -
平均方程式法
一、对于两种物质反应存在多种量的关系,可发生多种反应或有多种化学方程式存在
时,可看作存在一种平均化学方程式或叫总反应方程式。从这个角度出发,可以较简捷地
解决这类问题。
例1.将相同物质的量浓度的10 mL H2S 溶液和16 mL NaOH 溶液混合,最终所得溶
液中各种离子的物质的量浓度关系正确的 B
A. [Na+]>[HS-]>[S2-]>[H+]>[OH-]
B. [Na+]>[S2-]>[HS-]>[OH-]>[H+]
C. [Na+]> [S2-]>[HS-]>[H+]>[OH-]
D. [Na+]>[HS-]>[S2-]>[OH-]>[H+]
解析:可将NaOH 与H2S 的化学计量数看作8 与5,得如下平均化学方程式:
8NaOH+5H2S=3Na2S+2NaHS+8H2O,由于生成的Na2S 和NaHS 都是强碱弱酸盐,
水解后水溶液显碱性,由此可知:[OH-]>[H+];[S2-]>[HS-],故应选B。
例2.红磷在氯气中发生燃烧反应,若参加反应的磷原子与氯气的物质的量之比为
1∶1.8,充分反应后生成物中PCl5 与PCl3 物质的量之比是
( C )
A. 3∶5 B. 5∶3 C. 3∶7 D. 1∶2
解析:不管过程,只用一个平均化学方程式表示:10P+18Cl2=3PCl5+7PCl3,故应选
C。
例3.用1 L 1.0 mol / L NaOH 溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中
和HCO3
- 的物质
的量之比约MCE9225 A
A. 1∶3
B. 2∶1
C. 2∶3
D. 3∶2
解析:写出平均方程式为:5NaOH+4CO2 = Na2CO3+3NaHCO3+H2O,即可得出本
题的答案。
例4.在一定条件下,将70 mL H2S 和90 mL O2混合,并使其反应完全,再恢复原状,
生成SO2的体积多少毫升?
解:由题意知H2S 过量,故产物有S 和SO2,据阿氏定律,可直接写出如下平均方程式:
90O2+70H2S=xSO2+yS+zH2O,
x+y=70
z=70 x=55
2x+z=180 y=15
平均反应式为:90O2+70H2S=55SO2+15S+70H2O,得出SO2的量为55 mL。
答:生成SO255 mL。
例5.在一定条件下,将70 mL H2S 气体和90 mL O2混合,其使其反应完全再恢复原
状,生成SO2气体体积为 B
A 100 mL
B 55 mL
C 50 mL
D 70 mL
解析:本题也可以照例4 计算,但由于本题是选择题,选项有其迷惑,也有其暗示,故有
其技巧方法。
由题意知H2S 过量,故产物有S 和SO2,因此生成SO2的量一定要小于70 mL,由此可
淘汰A、D 选项。用B、C 选项中的一个去试探,写出平均方程式。如用C 选项,可得平均方
程式为:90O2+70H2S=55SO2+15S+70H2O,显然,氧原子数不平。故C 错B 对。
例6.已知NO2与NaOH 溶液反应为:3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO+H2O;NO、NO2
可一起与NaOH 溶液作用:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。在盛a mol NO、b mol
NO2和c mol O2的密闭容器中,加入V L 某浓度的烧碱溶液后,密闭容器中压强几乎为零。
则NaOH 溶液的物质的量浓度(mol / L)为 D
A.
B.
C.
D.
解析:据题意可得如下平均方程式:
a NO+b NO2+c O2+(a+b)NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,不管右边物质的化学计
量数如何,根据氮原子数守恒,可得出NaOH 的化学计量数为(a+b),即为(a+b)mol,从而
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找出正确答案为D。
例7.40 mL H2S 气体在50 mL O2中燃烧,两种气体均已耗尽。则生成的SO2气体在
相同状况下的体积为 mL。
解析:由平均方程式为:4H2S+5O2=3SO2+S+4H2O 可得出结果。
答案:30
例8.为了配制一种培养液,需要用含有NaH2PO4和Na2HPO4它们的物质的量之比为
3∶1的混合液。每升混合液中含磷元素01 mol。现用40 mol / L H3PO4 溶液和固体
NaOH 配制20 L 混合液,问需取该H3PO4溶液多少毫升和NaOH 多少克?上海92
解:用平均方程式法。
根据产物的物质的量关系可写出平均方程式如下:
5NaOH+4H3PO4=3NaH2PO4+Na2HPO4+5H2O,
nH3PO4=nP=01 mol / L×2 L=02 mol
VH3PO4aq=
=005 L=50 mL
nNaOH=02 mol×
=025 mol
mNaOH=025 mol×40 g / mol=10 g
另解;用极限分析法。
设生成NaH2PO4和Na2HPO4所需NaOH 的物质的量分别为3x 和2x,
NaOH + H3PO4=NaH2PO4+H2O ,
3x 3x
2NaOH + H3PO4=Na2HPO4+2H2O ,
2x x
5x 01×2 =02
4x=02 mol x=005 mol
nNaOH=5x=5×005 mol=025 mol
以下同上解。
答:需H3PO4溶液50 mL,固体NaOH 10 g。
例9.将含有01 mol 明矾[KAlSO4212H2O]的溶液和100 mL 2 mol / L 的BaOH2
溶液混合,充分反应后,下列叙述正确的是 C
A 反应完毕,液体仍然澄清
B 液体浑浊,沉淀物是BaSO4
C 生成01 mol AlOH3和02 mol BaSO4
D 液体浑浊,沉淀物是AlOH3
解析:由题意给出的两物质的物质的量,写出平均方程式:KAlSO42+2BaOH2=
2BaSO4+KOH+AlOH3即可看出C 是对的。
二、两种物质可分别与一种物质反应,将其混合后再与此物质反应,由此可得一平均化
学方程式或叫总反应方程式,利用此化学方程式的化学计量数可以确定这两种物质的物
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质的量之比;或由这两种物质的物质的量之比确定生成物。
例1.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的
物质的量之比为6∶5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为
( B )
A. 1∶3 B. 1∶2 C. 1∶1 D. 1∶4
解析:本题原是两个化学方程式的计算,有两个总量,故是2—2 型混合物的计算,只须
设两个未知数,解二元一次方程组即可。但如果用一个化学方程式,先固定H+和CO2的系
数,再配平,即可得到平均方程式,这样就可求得碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比。如
MCO3+2M(HCO3)2+6HCl =3MCl2+5H2O+5CO2↑,故应选B。
例2.3.72 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量水反应,生成672 mL 混合气体(标准状
况),该混合气体通过放电,恰好完全反应,则混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比是
A
A. 2∶1∶1
B. 1∶1∶1
C. 1∶2∶1
D. 3∶2∶1
解析:利用总反应方程式找出Na 与Na2O2的比即可得出结果。
2Na+Na2O2+2H2O = 4NaOH,Na 与Na2O2的比为2∶1,应选A。
例3.将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中,在150℃条件下电火花引发反应后,容器中的
压强为零。由此作出的正确结论是 B
A. 原O2、CH4、Na2O2的物质的量之比是2∶1∶4,反应后的容器中生成NaHCO3和
NaOH 的混合物
B. 原O2、CH4、Na2O2的物质的量之比是1∶2∶6,反应后的容器中生成Na2CO3和
NaOH 的混合物
C. 原O2、CH4、Na2O2的物质的量之比是2∶1∶4,反应后的容器中生成Na2CO3和
NaOH 的混合物
D. 原O2、CH4、Na2O2的物质的量之比是1∶2∶6,反应后的容器中生成NaHCO3和
Na2CO3的混合物
解析:A 中两物质不能共存。即是写出的平均方程式也不是选项中的物质的量之比:
O2+CH4+2Na2O2 = NaHCO3+3NaOH。
其它选项可写出如下平均反应方程式:
B. O2+2CH4+6Na2O2 = 2Na2CO3+8NaOH
C. O2+2CH4+6Na2O2 = 2Na2CO3+8NaOH
D. 10O2+6CH4+4Na2O2 = 4NaHCO3+2Na2CO3+10H2O
故应选B。
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平均式法
平均式法是高低求中类计算问题的一种求混合物组成的方法。利用高低求中原理以确
定平均式,从而求得混合物中各物质的分子式。这种解法的解题思路和过程有两种:第一种
是首先求出平均相对分子质量,找出小于平均值的一种物质,然后再通过计算确定另一种
物质及百分含量,用同一性原理检验是否符合题意。第二种是首先求出平均式,然后用居中
性原理确定混合物可能出现的组合情况,用同一性原理检验这些组合情况的合理性,用求
和公式变式或三角正弦法、或十字交叉法以确定符合题意的每一组合的各物质有关量。
例1.有两种气态烃20 mL,与过量氧气反应后生成40 mL 二氧化碳和30 mL 水蒸气
(体积在相同条件下测定,且温度≥100℃)。求混合烃的物质的量组成。
解析:根据相同条件下,气体的体积比即为化学计量数之比,可得出如下化学方程式:
CxHy+kO2 2CO2+3H2O
由此可求得该混合烃的平均式为C2H3。按照居中性原理,C 原子数可都为2,或一种为1,一
种大于2;H 原子数只有一种情况:一种小于3,一种大于3。
一般情况下,我们认为的气态烃为碳原子数小于4 的烃即不包括新戊烷,这是过去题
的叙述和含意,现在的题则准确地叙述为:碳原子数小于4 的烃有:
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
C2H4 C2H6 C4H8
C2H2 C3H4 C4H6
从C 原子考虑,CH4可与C3、C4的烃组合出6 种,C2的烃可相互组合出3 种。这样问题
弄得很复杂。若从H 原子考虑则颇为简单,因为甲烷和碳原子数为3、4 的烃,其氢原子数皆
大于3,这些组合都不符合题意。而H 原子数小于3 的只有C2H2,再结合碳原子看,可得出
两种组合:C2H4和C2H2和C2H6和C2H2。
由氢原子数的三角正弦,可得出它们的物质的量组成:
答:(1) C2H4和C2H2各占50% (2) C2H2占75%,C2H6占25%
注意:在求平均式建立烃的化学方程式时,不必用CxHy+(x+
)O2 xCO2+
H2O(g),而应直接代入相应的数字。由于计算烃的平均式时不需要氧气的数据,故可令O2
的化学计量数为任意符号,如上面令为k。
例2.某混合气体由两种气态烃组成,取2.24 L 该混合气体完全燃烧后得到4.48 L 二氧
化碳(气体体积都已折算为标准状况)和3.6 g 水。则这两种气体可能是 ( BE
)
A. CH4和C3H8 B. CH4和C3H4 C. C2H4和C3H4
D. C2H4和C2H6 E. C2H2和C2H6 (92 年上海高考题28)
解析:标准状况下,气体2.24 L 为1 mol,4.48 L 为2 mol;水3.6 g 为2 mol。根据化学
方程式中,各物质的物质的量之比即为化学计量数之比,可得出如下化学方程式:
CxHy+kO2 2CO2+3H2O
由此可求得该混合烃的平均式为C2H3。按照居中性原理,C 原子数可都为2,或一种为1,一
种大于2;H 原子数只有一种情况:一种小于3,一种大于3。B、E 选项符合题意。
例3.常温下,一种烷烃A 和一种单烯烃B 组成的混合气体,A 与B 分子中最多只含有
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4 个碳原子,且B 分子的碳原子数比A 分子的多。
1 将1 L 该混合气体充分燃烧,在同温同压下得到2.5 L CO2气体。试推断原混合气体
中A 和B 所有可能的组合及其体积比,并将结果填入下表:
组合编号
A 的分子式
B 的分子式
A 和B 的体积比(VA∶VB)
2 120℃时取1 L 该混合气体与9 L 氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120℃和燃烧前
的压强时,体积增大6.25%。试通过计算确定A 和B 的分子式。 (MCE91.42)
解析:1 1 L 碳原子数为n 的烷烃或烯烃充分燃烧后均得到n L CO2。由题意1 L 该
混合气体充分燃烧后生成25 L CO2,且B 分子的碳原子数比A 分子的多,可推断此混合
气体只能由碳原子数小于25 的烷烃 CH4和C2H6和碳原子数大于25 的烯烃 C3H6和
C4H8组成。它们有4 种可能的组合。可根据每一组合中烷烃和烯烃的碳原子数,按三角正
弦法确定A 和B 的组成。如:
即的体积比为0.5∶1.5=1∶3。
则① CH4∶C3H6:1∶3 ② CH4∶C4H8:1∶1 ③ C2H6∶C3H6:1∶1 ④
C2H6∶C4H8:3∶1
2 因O2过量,设燃烧的混合烃为CxHy,耗O2的体积为z。
CxHy+zO2 25CO2+
H2Og
由氧原子数相等关系得:2z=2.5×2+
,
整理为:4z-y=10 ①
由差量得:
=625%,
整理得:-2z+y=-175 ②
联立①②式解得y=65,x=25。即混合烃的平均式为:C25H65,则为上述4 组中的第2
组和第4 组。按同一性原理,由烷烃和烯烃的氢原子数可得出其体积比,第4 组仍为3∶1,
为该题的解;第2 组为3∶5,与碳原子数所得的体积比1∶1 不相符,应舍去。即A 为C2H6,
B 为C4H8。
答案:(1)
组合编号
A 的分子式
B 的分子式
A 和B 的体积比(VA∶VB)
①
②
③
④
CH4
CH4
C2H6
C2H6
C3H6
C4H8
C3H6
C4H8
1∶3
1∶1
1∶1
3∶1
(2) A:C2H6 B:C4H8
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例4.两种气态链烃各0.1 mol 组成的混合物,与过量氧气混合后充分燃烧,燃烧后的
产物通过浓硫酸时,溶液质量增加7.2 g;再通过氢氧化钠溶液时,溶液质量增加17.6 g。在
下列混合物中:① 烷烃与烷烃;② 烷烃与烯烃;③ 烷烃与炔烃;④ 烯烃与烯烃;⑤ 烯烃
与炔烃;⑥ 炔烃与炔烃,符合上述情况的是 C
A. ④ B. ④、⑤ C. ③ D. ①、⑥
解析:由0.1 mol 的混烃燃烧生成0.4 mol CO2和0.4 mol H2O,得平均式为C4H8,学生易
认为③和④都对而多选A。因为含4 个碳原子的烯烃只有C4H8,且5 个碳原子数的烃不为
气态烃,故不能选A。
例5.在压强为1.01×105 Pa、127℃下,由两种常见的有机物组成的混合气体20 mL 跟
同状态下的25 mL O2混合,引燃恰好使有机气体完全燃烧,所生成的二氧化碳和水蒸气构
成的混合气体的平均分子量是28.4。当恢复到反应前的条件,混合气体的密度比点燃前的
混合气体(含O2)的密度减少了
。试问原混合气体的组成有哪些可能?每种可能中,各组
成的体积分数是多少?
解析:燃烧后,已知平均相对分子质量,由三角正弦可得出CO2与水蒸气的物质的量
或体积比为2∶3,后来混合气体的体积为45 mL×
=50 mL。其中:VCO2=20 mL,
VH2O=30 mL,
解一:用平均式求解。设平均式为CxHyOz,
4CxHyOz+5O2 4CO2+6H2O
x=1,y=1,z=1,平均分子式为CH3O,只能是一碳化物。一碳化物有:CH4、CH4O、
CH2O、CH2O2。按照居中性原理,从氧原子考虑,只能有两种组合:
CH4 CH2O
CH2O2 CH4O
由氢原子数或氧原子数可知两组中各成分皆占50%。
解二:用代数方程求解:
设A 为x mL,B 为20-x mL。
Ax+20-xB+25O2 20CO2+30H2O
若A、B 为二碳化物,则等式不成立:2x+220-x≠20,即等式两端碳原子数不等。
若A、B 为一碳化物:x+20-x=20,,则等式成立。
一碳化物有:CH4、CH4O、CH2O、CH2O2。当各占50%时有以下两种组成符合题意。
答:(1) CH4 50% HCOOH 50% (2) CH3OH 50% HCHO 50%
例6.将01 mol 两种气态烃组成的混合气完全燃烧后得到336 L标准状况CO2和
36 g H2O。下列说法正确的是
BD
A 一定有乙烯 B 一定有甲烷
C 一定没有甲烷 D 一定没有乙烷
解析:烃、C、H 之比为1∶15∶4,平均式为C15H4,故必有甲烷,同时另一种烃含碳原
子数大于1,且含有4 个H 原子。
例7.由C、H、O 三种元素组成的两种有机物A 和B 按等物质的量混合。取1 mol 混合
物完全燃烧,需要O2 35 mol,生成CO2 25 mol,且知A 分子中的氢原子数是B 分子中氢
原子数的两倍。求A、B 可能有的分子式。
解析:因为燃烧时1 mol C 原子耗1 mol O2,4 mol H 原子耗1 mol O2。现CO2 25
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mol 耗25 mol O2,剩1 mol O2需4 mol H 原子。故可得平均式为C25H4H2Ox。
讨论:当x=1 时,平均组成为C25H6O,有两种组合符合:C3H8O 和C2H4O,C4H8O 和
CH4O。当x=2 时,平均式为C25H8O,不符合烃类衍生物的组成,故舍去。
例8.A 为烃、B 为烃的含氧衍生物。由等物质的量的A 和B 组成的混合物005 mol 在
0125 mol 的氧气中完全燃烧,生成01 mol CO2和01 mol H2O。试通过计算回答:
1 从分子式角度看,该混合物组成有几种可能,写出各组混合物的分子式。
2 另取一定量的A 和B 完全燃烧,将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一
定;
① 若耗氧量一定,则A、B 的分子式分别是 、 。
② 若生成的CO2、H2O 的物质的量一定,则A、B 的分子式分别是 、
。
3 另取a mol 的任意比混合的A 和B 的混合物,在过量的氧气中完全燃烧。
① 若耗氧量为定值,则该值为 mol用含a 的代数式表示。
② 若生成物CO2的物质的量为定值,则生成物水的质量范围为 。
解析:2CxHyOz+5O2 4CO2+4H2O,平均式为C2H4O
a 25 a
最大:CxH6Oz 3H2O 最小:CxH2Oz H2O
a 3a a a
答案:1 CH4和C3H4O2;C2H6和C2H2O2;C2H4和C2H4O2;C2H2和C2H6O2;C3H6和
CH2O2;CH4O 和C3H4O 2 ①C2H2; C2H6O2 ② C2H4;C2H4O2 3 ① 25 a ②
18 a ~54 a g
例9.在常温常压下,将1L mL H2、CH4、C2H2的混合气体与足量O2混合点燃,经充分反
应并恢复到相同状态下,测得总体积减少26 mL。求原混合气体中CH4的体积为多少毫升?
解析:可将H2、C2H2写为CnH2,通过差值公式可求混合物CxHy中平均氢原子数。
161+
=26,y=25,
CH4:16 mL×
=4 mL
答:CH4的体积为4 mL。
用平均式法确定混合物的组成,要根据条件进行检验,其中,以利用同一性原理来判断
则较为简捷。请参看《用同一性原理解平均式问题》
以下各题供参考练习:
1.10 mL 气态混合烃,完全燃烧可生成20 mL CO2和15 mL 水蒸气体积均在同一条
件下测得,则该混合烃的组成可能是 BC
A CH4、C3H6
B C2H2、C2H6
C C2H2、C2H4
D CH4、C2H4
2.将01 mol 两种气态烃组成的混合气完全燃烧,得到016 mol CO2和36 g 水。下列
说法正确的是 A
A 混合气体中一定有甲烷 B 混合气体中一定是甲烷和乙烯
C 混合气体中一定没有乙烯 D 混合气体中一定有乙炔
3.烯烃A 和烷烃B 组成的混合烃对氢气的相对密度为12。150℃时,将混合烃与氧气
按1∶4 的体积比在密闭容器中引燃,使两种烃充分氧化,测得反应后密闭容器中压强为反
应前的1.04 倍。求A、B 的分子式和A 在混合烃中的物质的量分数。
答:CH4 80% C4H8 20% (93 年成都市一诊41)
4.饱和烃A 和不饱和烃B 在常温下均为气体,其中A 含有的碳原子数多于B。
(1) 将A 和B 按一定比例混合。1 L 混合气体完全燃烧后在同温同压下得到3.6 L CO2。
试推断该混合气体的可能组合及A 与B 混合时的体积比。将结果填入下表:
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A 的分子式
B 的分子式
VA∶VB
(2) 1 mol 该混合气体恰好能使含0.4 mol 溴的四氯化碳溶液完全褪色,推断上述各组
合中符合该条件的A 与B 的分子式,填入下表。
A 的分子式
B 的分子式
(3) 120℃时,1 L A、1 L B 与足量氧气混合点燃后,在同温同压下总体积增大2 L。试
通过计算确定A 和B 的分子式。 (91 年上海高考题48)
答:(1)
A 的分子式
B 的分子式
VA∶VB
C4H10
C4H10
C4H10
C4H10
C2H4
C2H2
C3H6
C3H4
4∶1
4∶1
3∶2
3∶2
(2)
A 的分子式
C4H10 C4H10
B 的分子式
C2H2 C3H6
(3) A 为C4H10 B 为C3H6
强电解质和弱电解质的同与不同
一、 强、弱电解质概念上的四大区别
强电解质在水溶液中全部电离,电离不可逆,不存在电离平衡,溶液中不存在电解质的
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分子,只有电解质的离子;其电离方程式写等号,在离子方程式中可溶的强电解质写离子符
号。弱电解质在水溶液中只有很少部分电离,电离可逆,存在电离平衡,溶液中存在大量的
电解质分子,少量的电解质离子;其电离方程式写可逆符号,在离子方程式中写分子式。
二、有关强、弱电解质的“同与不同”:
1.溶液中粒子种类数目不同:强电解质:少;一元弱电解质:多;多元弱电解质:更多。
2.相同溶液浓度时
1 离子浓度:强大弱小。酸中αH+:二元强酸>一元强酸>>一元弱酸;碱中αOH-:二
元强碱>一元强碱>>一元弱碱。
2 pH:酸是强小弱大;碱是强大弱小。
3 导电能力:强大弱小。
4 强、弱酸与活泼金属反应时的速率:强大弱小。
3.相同浓度、相同体积时:(即相同物质的量)
1 离子的物质的量:强多弱少。
2 同体积、同浓度的同价酸、碱具有相同的中和能力或反应能力(四同);反应后溶液的
pH 值:强强为7。
3 同温、同压下,同价的强、弱非氧化性酸与足量的活泼金属反应时,所耗金属量相同,
收集到的氢气体积相同(五同)。
4.pH 相同时: αH+=
1 H+、OH-的离子浓度相同;
2 溶液浓度:一元弱酸>>一元强酸>二元强酸;一元弱碱>>一元强碱>二元强碱。
3 强、弱酸与同一金属反应时,初速相同。
4 同等程度稀释时,弱酸的pH 值比强酸的pH 值增加得少些;弱碱的pH 值比强碱的
pH 值下降得少些。
5.pH 相同、溶液体积相同时:
1 溶质的物质的量:弱酸>>一元强酸>二元强酸; 弱碱>>一元强碱>二元强碱。
2 强、弱酸与同一金属(足量)反应时,所耗金属量:弱多强少; 产生的氢气量:弱多强少。
若酸过量,产生H2量同,则金属量同,反应终了时所需时间:强多弱小。
3 中和能力不同:强<<弱。令强、弱电解质反应能力为u1、u2,则u1/u2=α,即u1=
α×u2(α 为电离度)。
这里特别需要强调两点:一是弱电解质的稀溶液稀释时,电离度增大,而离子浓度反而
减小;二是相同pH 值时,一元弱酸(或弱碱)溶液的浓度是一元强酸或强碱溶液浓度的
1
倍;相同浓度时,一元强酸或强碱溶液的H+浓度是一元弱酸(或弱碱)溶液的H+浓度的
1
倍。
例1.有体积和pH 都相同的一元强酸溶液X 和一元弱酸溶液Y,已知弱酸在此溶液中
的电离度为05%,则X、Y 中和同浓度NaOH 溶液的体积,Y 是X 的 B
A 100 倍
B 200 倍
C 500 倍
D 20 倍
解析:此条件下,一元弱酸的中和能力是一元强酸中和能力的
1
,
=200。故应
选B。
例2.已知同温度、同物质的量度浓度的NaX 溶液的pH 值大于NaY 溶液的pH,据此,
下列对两种对应酸HX 和HY在相同温度和浓度下的比较中正确的是 AD
A cX<cY BαHX>αHY
C HY 溶液的pH>HX 溶液的pH D HY 溶液的cH+>HX 溶液的cH+
解析:水解盐的碱性越强,对应的酸越弱,故HX 比HY 弱。应选AD。
例3.已知一种cH+=1×10-3 mol / L 的酸和一种cOH-=1×10-3 mol / L 的碱溶液
等体积混合后溶液呈酸性。其原因可能是 B
A. 浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B. 浓的弱酸和稀的强碱溶液反应
C. 等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D. 生成了一种强酸弱碱盐
解析:很多学生在解此题时选D,认为混合溶液显酸性,是反应生成的强酸弱碱盐水解
所致。其实,只知氢离子浓度或氢氧根离子浓度并不能确定它的强弱,前面强、弱电解质的
化学资料 - 10 -
同与不同告之,氢离子浓度或氢氧根离子浓度相同的强酸与弱酸或强碱与弱碱,当体积
相同时,其物质的量浓度是不同的,弱酸或弱碱的物质的量比强酸或强碱大得多。因此,
本题要考虑各种情况。当是强酸和强碱时,它们完全反应,溶液显中性生成的盐不水解,
不符合题意。当是强酸与弱碱时,弱碱的浓度比相应强碱的浓度大得多,故弱碱过量,反应
后溶液显碱性,也与题意不符。若是弱酸与强碱时,弱酸的浓度比相应强酸的浓度大得多,
故酸过量,反应后溶液显酸性。因此B 正确。
例4.对于pH 相同的稀醋酸和稀HBr 溶液,下列说法错误的是 D
A. CH3COOH 中的cCH3COO-=HBr 中的cBr-
B. CH3COOH 的物质的量浓度大于稀HBr
C. 与等量的铁反应,两者初速相等
D. 分别稀释10 倍,HBr 的pH 值上升较小
解析:pH 相同,即氢离子浓度相同,故对应的同价酸根的浓度也是相同的。在体积相同
时,醋酸的浓度比氢溴酸浓度大得多。由于Fe+2H+非氧化性强酸=Fe2++H2↑,氢离子浓
度相同,故两者反应的初速是相等的。由于醋酸存在电离平衡,加水稀释时有利于醋酸的电
离,故醋酸的pH 值上升较小。
例5.pH 相同、体积相同的盐酸(A)和醋酸(B)溶液,分别和锌反应, 若最后有一种溶液
中锌有剩余,且放出气体一样多,则下列判断正确的是 D
① 反应所需时间:B>A ② 开始反应速率:A>B ③ 参加反应的锌的质量:A=B ④
整个反应过程平均速率:B>A ⑤ 盛盐酸的溶液里锌有剩余 ⑥ 盛醋酸的溶液里锌有剩
余。
A. ①②③⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑥ D. ③④⑤
解析:pH 相同、体积相同的一元弱酸的物质的量及物质的量浓度比一元强酸大得多,
故盐酸中的锌有剩余;但两者氢离子浓度相同,反应的初始速率相同,该置换氢的锌应相同。
弱酸由于存在电离平衡,反应速率减缓得要慢些,反应所需时间短些。
例6.将体积为10 mL、pH 都等于3 的醋酸和盐酸,加水稀释至a mL 和b mL,测得稀
释后溶液的pH 均为5。则稀释后溶液的体积(上海93.20) ( D )
A. a = b =100 mL B. a = b =1000 mL C. a<b D. a>b
解析:这是稀释的逆向问题,也可以从正向去分析。pH 相同的同价强酸和弱酸,稀释相
同的倍数时,弱酸的pH 增加得少一些。pH 为3 的盐酸稀释100 倍时,pH 为5。而pH 为3 的
醋酸要变成pH 为5,稀释的倍数应大于100 倍,即应加入更多的水才行。
例7.有两瓶pH = 2 的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊、酚酞试液、pH
试纸和蒸馏水,而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸:
_________________________________________________________。(MCE90.38)
解析:根据本题的条件和所给的试剂,应采用稀释的方法。只是要注意稀释的倍数要相
同,且倍数要大,如100 倍。否则,效果不太明显。
答案:各取等体积酸液用蒸馏水稀释相同倍数(如100 倍),然后用pH 试纸分别测其
pH,pH 变化大的是强酸。
例8.常温下,有pH 为12 的NaOH 溶液100 mL,若将其pH 变为11设溶液的体积可
直接相加;计算结果保留到小数点后一位。
1 若用pH=10 的NaOH 溶液,应加入 mL;
2 若用pH=2 的盐酸,应加入 mL;
3 若用001 mol / L 的CH3COOH 溶液V1 mL,则V1的取值为 ;
4 若用pH=2 的任意一元酸HR 溶液V2 mL,则V2的取值为 。
解析:1 cOH=
=103,1+104V=01+103V,
103104V=09,101 V=09×103=900,V=
=1000。
2 102×100 102V=103100+V ,1000 10 V=100+V,
化学资料 - 11 -
11V=900,V=
=818
3 同浓同何体CH3COOH 虽与HCl 具有相同的中和能力,但反应后由于生成强碱弱
酸盐,即CH3COO的水解而使溶液的pH 大于11,为要使其降到11,还需加入CH3COOH 溶
液,故V1>818。
4 在通常情况下,pH 相同的CH3COOH 溶液的浓度是盐酸浓度的七十多倍,故当一
元酸为弱酸时,V2<818;当为强酸,如盐酸时,V2=818。
答案:1 1000 2 818 3 V1>818 4 0<V2≤818 或V2≤818
试用上述规律解答下列问题。
1.中和相同体积、相同pH 的Ba(OH)2、NaOH 和NH3·H2O 三种稀溶液,所用相同浓度盐
酸的体积分别为V1、V2和V3,则(三南高考92.11) A
A. V3>V1 = V2 B. V3>V2>V1 C. V1>V2>V3 D. V3<V1 = V2
2.有体积和pH 均相等的一元强酸A 与一元弱酸B 两种溶液。已知室温时B 的电离度为
1.3%,则该两种酸溶液跟同一碱溶液发生中和反应的能力 C
A. B 是A 的1.3 倍 B. A 是B 的1.1 倍
C. B 是A 的76.9 倍 D. A 是B 的98.7 倍
3.在同一温度下,当弱电解质溶液a,强电解质溶液b,金属导体c 的导电能力相同,若同
时升高到相同温度,则它们的导电能力是 A
A. a>b>c B. a=b=c C. c>a>b D. b>c>a
4.pH 相同的两份酸溶液(甲:盐酸,乙:醋酸)分别与锌反应, 若最后锌都已完全溶解,且
放出的气体一样多, 则下列判断不正确的是 B
A. 反应开始时,其速率:甲=乙 B. 反应所需时间:乙>甲
C. 参加反应的锌的质量:甲=乙 D. 两份酸溶液的物质的量浓度:乙>甲
5.25℃、pH 与体积均相等的氨水和烧碱溶液中,cNH4
+ ]和cNa+]关系正确的是 ( B )
A. cNH4
+ >cNa+ B. cNH4
+ =cNa+
C. cNH4
+ <cNa+ D. 无法判断
6.用一定浓度的NaOH 标准溶液分别中和相同体积相同pH 的两种酸溶液:A1一元弱
酸,电离度10%、A2一元强酸,则所需NaOH 溶液体积比为 A1∶A2 C
A 1∶1
B 1∶10
C 100∶1
D 1∶100
7.某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,已知x+y=14,将上述氨水与盐酸等体积混合后,
所得溶液中各种离子浓度的关系正确的是 AD
A. cNH4
+ >cCl->cOH->cH+ B. cNH4
+ >cCl->cOH->cH+
C. cCl->cNH4
+ >cH+>cOH- D. cNH4
+ +cH+=cCl-+cOH-
8.有两种pH 都等于2 的溶液:一种是强酸,一种是弱酸。为了对它们作出鉴别,某学生
只用蒸馏水和pH 试纸进行实验,使得到了结论。其方法和结论是
___________________________________________________________________。 答案:
各取少许进行等倍数的大量稀释,稀释过程中pH 值变化大的是强酸,pH 值小的是弱酸。
9.试论述:“pH 等于3 的酸溶液与pH 等于11 的碱溶液以等体积混和后, 溶液的pH 可
能等于7,也可能大于7 或小于7。”这一结论正确的理由。
1 2 3
答案:① 强酸与强碱恰好完全中和,pH=7 ② 强酸与弱碱中和时,碱大大过量,pH>
7 ③ 弱酸与强碱中和时,酸大大过量,pH<7
巧用化合价解答问题
化合价是元素的重要性质,利用化合价的有关规律可以很巧妙的解题。
化合价的规律有:
一、化合价法则:在一种化合物中,正价总数等于负价总数的绝对值;或正价总数与负
价总数的代数和为零。
此法则的用途有:一写(写分子式)、二判断(判断分子式的正误,判断是否是氧化还原反
应)、一配平(用化合价升降法配平氧化还原反应)、三确定(确定化合物中某元素的化合价,
确定根价,确定离子的电荷数)。
化学资料 - 12 -
例1:化学药物乌洛托品是一种由C、H、N 三种元素组成的有机化合物,其分子中有12
个氢原子,分子的空间构型如右图所示。乌洛托品分子中氮原子数是
( B )
A. 3 个 B. 4 个 C. 5 个 D. 6 个
解析:由分子构型知,有两种不同的节点,可设想为C6H12N4,C4H12N6。根据化合价规律
知,
,
,即前者4 个N 原子各连接2 个碳原子和一个氢原子,用去4
个氢原子,剩余12 个氢原子将分别由6 个碳原子各连2 个,此式合理;后者6 个N 原子各
连接2 个碳原子和一个氢原子,用去6 个氢原子,剩余6 个氢原子将分别由4 个碳原子各连
1.5 个,此式不合理,故应选B。
二、总价数相等关系:化学反应中,各物质的总价数皆相等。(可用该物质的物质的量乘
它的正价总数或负价总数的绝对值作为总价数)
若有下列反应方程式:mA+nB = pC+qD,则可得:
n (A)×u (A) = n (B)×u (B) = n (C)×u (C) = n (D)×u (D) 或
c (A)×V (A)×u (A)=c (B)×V (B)×u (B)=c (C)×V (C)×u (C)=c (D)×V (D)×u (D)
式中,n、u、c、V 分别表示物质的物质的量、化合价、溶液的浓度和溶液的体积。
例2:在高温下用一氧化碳还原m g 氧化铁得n g 铁,氧的原子质量为16,则铁的原子
质量为(MCE.1988) C
A.
n
m
n
24(
)
B. 2
3
(
)
m
n
n
C. 24n
m
n
D. m
n
n
8
解析:本题从氧化铁中铁的总价数等于氧的总价数可求解。n
M
m
n
3
16
2 ,M =
24n
m
n
。应选C。
三、反应类型与化合价是否变化
复分解反应(包括水解反应)是非氧化还原反应,反应前后,各元素的化合价没有变化。
例3:CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属于离子型碳化物,请通过对CaC2制
C2H2的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是 ( C )
A. ZnC2水解生成乙烷(C2H6) B. Al3C4水解生成丙炔(C3H4)
C. Mg2C3水解生成丙炔(C3H4) D. Li2C2水解生成乙烯(C2H4)
解析:CaC2制C2H2的反应是水解反应,这是交换成分的复分解反应,没有元素的化合
价改变。由此可知下列选项中没有化合价改变的才会正确。
A. Zn C
C H
2
-1
2
-3
6
,B. Al C
C H
4
3
-4
3
-
4
4
3
,C. Mg C
C H
2
3
-
3
-
4
4
3
4
3
,D.
,故应选
C 。(国家调研题.1997)
四、氧化还原的规律
1、升失氧,降得还。2、歧化和归中。3、中间价态原理。
例4:Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3;若看作一种盐时,又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规
律和这种书写方法,Pb3O4用上述氧化物形式可表示为_____________,写成盐时又可表示
为____________。等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别能与等物质的量的浓盐酸反应,不同的
是,高价铅盐能将盐酸氧化而放出Cl2气。写出Fe3O4和Pb3O4分别与浓盐酸反应的化学方
程式:____________________________________,___________________________________。
解析:Fe 是Ⅷ族元素,常见化合价为+2、+3 价,根据化合价规律和书写方法,Fe3O4可以
写成FeO·Fe2O3;或写成Fe(FeO2)2是可以的。但Pb 是ⅣA 族元素,它的化合价有+2、+4 价,
因此,Pb 的+2 价氧化物为PbO,+4 价氧化物为PbO2,生成的盐中高价的铅为成酸元素,盐
的形式应为Pb2PbO4。又由于Pb 的+2 价比+4 价稳定,故与盐酸反应时,要发生氧化还原反
化学资料 - 13 -
应,+4 价Pb 都要转变为+2 价Pb,只能得到PbCl2。
答:PbO2·2PbO;Pb2PbO4;Fe3O4+8HCl = 2FeCl3+FeCl2+4H2O;Pb3O4+8HCl =
3PbCl2+Cl2+4H2O
例5:L、N、Q、R、X 代表五种物质,它们均含某种价态的氮元素,各物质中氮元素的化
合价只有一种,L 中氮的价态低于M 中氮的价态。在一定条件下,它们具有如下的转化关系
(未配平):
① Q+HCl M+Cl2+H2O ② R+L X+H2O
③ R+O2 L+H2O
请判断:
(1) 五种物质按氮元素的化合价从高到低的顺序排列是__________________________;
若这五种物质中有一种是硝酸,那么硝酸应是(用字母表示)__________物质。
(2) 某同学写出下面三个不同价态的氮的化合物相互转换的关系式(未配平),你认为
其中一定不能实现的是(填代码)_____________。
A. NO+HNO3 N2O3+H2O
B. NH3+NO HNO2+H2O
C. N2O4+H2O HNO3+HNO2
解析:(1)在氧化还原反应中,有一元素的化合价升高,必有一元素的化合价降低;若果
只有一种元素化合价发生变化,则必有一部分化合价升高,另一部分化合价降低。由此可以
分析这些物质中包含该元素的化合价的高低,从而加以比较。如①中,Cl 元素的化合价由-
1 价升高到0 价,则可得Q>M;由③O 元素的化合价降低知L>R;②为归中,可得到L>X
>R。因此可得出Q>M>L>X>R。由于氮元素的最高价为+5 价,硝酸应该为Q 才正确;
(2) A 为归中反应,C 为歧化反应,B 中由于HNO2中氮元素的化合价比NH3和NO 中氮元
素化合价都高,不符合归中原理,不能实现该反应。故应选B。
答:(1)Q>M>L>X>R;Q;(2) B
五、元素周期律
主族元素的最高正价 = 原子的最外层电子数
非金属元素的负价 = 原子的最外层电子数-8
八隅规则:非金属元素的最高正价+负价的绝对值 = 8
例6:已知某元素跟氢生成的氢化物分子式是RH3,它的最高价氧化物中含氧56.34%,
则该元素的原子量为________________。
解析:由氢化物通式可得到该元素最高价氧化物的通式应为R2O5,并可列式:
=
,R = 31,为P。应填“31”。
求建立相同平衡状态的计算
有关同一平衡状态的平衡计算包括两类,一类是求建立相同平衡状态的计算简称求同
平衡计算,即在两种不同初始量建立相同平衡状态下,确定某种初始量,或确定化学方程
式的某一化学计量数;一类是利用相同平衡一种等效平衡作为中间过程来解题,这种等效
平衡往往用来解决相似平衡的问题。本文讨论前一类问题。这一类平衡计算有其特殊的条
件限制,我将这种条件规定为标准态。
对于求同平衡计算,不少的人提出了了各种方法,如利用可逆性原理,或极限分析法等。
相对来说,我在本文中所提出的规律和公式是比较简单易行的。
一、标准态下的有关计算
对于这种相同平衡状态的规律是:
1.该类问题的标准态是指:从正反应开始,反应物的初始量的数值为化学计量数注意:
化学资料 - 14 -
不是化学计量数比!。
2.从逆反应开始,生反应物的初始量的数值为化学计量数时注意:不是化学计量数比!
,可建立与上相同的平衡状态。
3.当从正逆反应同时开始时,反应物之间、生成物之间、反应物和生成物的初始量具有
如下的关系:反应物之间或生成物之间是化学计量数之比关系,某一反应物的初始量与化
学计量数之比加上生成物的初始量与化学计量数之比等于1。如:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+ qD(g)
1 m n 0 0 标准态
2 0 0 p q 从逆反应开始
3 a b c d 从正、逆反应同时开始
① a<m,b<n
② a∶b = m∶n c∶d = p∶q
③
+
=1,
+
=1,
+
=1 ,
+
=1。
MCE9334在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通往一个一定容积的密闭容器
里,发生如下反应:
当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温
度不变,令a、b、c 分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量mol。如果a、b、c 取不同
的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体
积百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1) 若a=0,b=0 时,则c=______________ 。
(2) 若a=05,则b=_______________和c=_______________。
(3) a、b、c、取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a 和c,另一
个只含b 和c:_____________________________、________________________________。
解析:所给的初始量是化学方程式的化学计量数,属于标准态的有关计算。
1 当反应物的初始量都为零时,意味着反应从逆向开始。即生成物的初始量为化学计
量数时,能与题给条件建立相同的平衡状态。这由规律的第二点可得出的。
这也可以从教材中建立平衡状态概念的一句话得出结果。这段话的意思是:一定条件
下的可逆反应,无论从正反应起,还是从逆反应起,还是从正、逆反应同时开始,只要条件
不变,都可以达到相同的平衡状态。
2 由规律的第三点可知SO2和O2的量是之间是化学计量数之比关系,b=0.25;
若设SO3的量为x,则得:
+
=1,x=15。
3 代入公式③即可得出结果:
+
=1,a+c=2;
+
=1 ,2b+c=2。
答案:(1) 2 (2) 0.25;15 (3) a+c=2;2b+c=2
例2.在一个固定容积的密闭容器中,加入m mol A 和n mol B,发生下列反应:mA(g)
+nB(g)
pC(g)。平衡时C 的浓度为w mol / L。若维持容积和温度都不变,起始时放入
a mol A、b mol B、c mol C,要使平衡后,C 的浓度仍为w mol / L,则a、b、c 必须满足的关系
是 A
化学资料 - 15 -
A.
+a=m
+b = n B. a∶b=m∶n ap
m +b=p
C. a∶b∶c=m∶n∶p D. a=m
3 b=n
3 c=2
3
p
解析:由求同平衡的规律可知:a∶b = m∶n;
+
=1,
+a=m;+
=1,
+b=n;故只有A 选项全部正确。
例3.在一固定容积的密闭容器中,充入2 mol A 和1 mol B 发生反应:2Ag+Bg
xCg达到平衡后,C 的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按06 mol A、
03 mol B 和14 mol C 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数也为W%。则x 的值 B
A 1
B 2
C 3
D 4
解析:由求同平衡的规律可得出:
+
=1,x=2。
例4.某可逆反应2A(g)+3B(g)
xC(g)+4D(g),若按下列两组配比:① 08 mol
A、12 mol B、12 mol C、24 mol D ② 14 mol A、21 mol B、06 mol C、12 mol D
分别在容积不变的同一密闭容器中,一定温度下反应达平衡后,C 的质量分数相等。化学方
程式中x 为 B
A 1
B 2
C 3
D 4
解析:一种方法是分别看反应物和生成物,按照求同平衡的规律,所给的两组反应物的
量都是化学计量数之比,故对应生成物的量也应是化学计量数之比。
12∶24=x∶4,x=2。
另一种方法是结合反应物和生成物来看,应符合求同平衡的关系:
+
=1 或
+
=1,x=2。
例5.在同一温度下,将质量相同的N2O4和NO2分别放入体积相同的两个密闭容器a、
b 中,分别达到平衡后,结果是 D )
A a 中N2O4的体积分数比b 高 B a 中压强比b 小
C a 中气体总物质的量比b 中多 D a、b 中各气体的体积分数相同
解析:质量相同的N2O4和NO2,其物质的量的关系是1∶2,故二者可建立相同的平衡
状态。
例6.向恒容密闭容器中充入3 L A 与2 L B 组成的混合气,在一定条件下发生反应:
3A(g+2B(g)
nC(g)+mD(g)。达平衡时,测得体系中含C 的体积分数为R%。若
另将1.8 L A、1.2 L B、2 L C 与0.4 L D 作初始反应物充入上容器中,维持反应温度与容器容
积不变,达平衡时,测得C 的体积分数仍为R%。则上述反应方程式中,n 值为________,m
值为________。若另将a L A、b L B、c L C 与d L D 作初始反应物充入上容器中,维持反应
温度与容器容积不变,达平衡时,要使组分C 的体积分数仍为R%,a、b、c、d 取值必须满足
的一般条件是(请用两个数学方程式表示,其中一个只含a 与c,另一个只含b 与
d)________________________,_____________________________。
解析:由求同平衡的规律得出:
+
=1,n=5;由C、D 的量成化学计量数之比可
化学资料 - 16 -
得到m=1;
+
=1,a+
=3;
+
=1,b+2d=2。
答案:5;1;a+
=3;b+2d=2
二、初始量是化学计量数之比的。
一定条件下的可逆反应,当两组反应物的初始量是化学计量数之比的倍数时,可将反
应式中各物质的化学计量数增大相应倍数,并以此作为标准态,这时也是相同平衡状态的
计算问题。
例7.在一密闭容器中,对于反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),SO2和O2在起始时分
别为20 mol、10 mol,达平衡后,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同条件
下,欲便平衡时各成分含量与前者相同,则起始时SO3 的物质的量及SO3 的转化率为
( B )
A. 10 mol 和10%
B. 20 mol 和20%
C. 20 mol 和40%
D. 30 mol 和80%
解析:可将化学方程式的化学计量数增大10 倍,得到如下化学方程式:
20SO2(g)+10O2(g)
20SO3(g)
此时题目条件就变为标准态了,可按求同平衡的规律得出选项B 正确。
例8.在一定温度下,把2 体积N2和6 体积H2通入一个带
活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图)。容器中发生如下反应:
N2+3H2
2NH3+Q
若反应达到平衡后,测得混合气体为7 体积,
据此回答下列问题:
(1) 保持上述反应温度不变,设a、b、c 分别代表初始加入的N2、H2、NH3的体积,如果
反应达到平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同,那么:
① 若a=1,c=2,则b= _______。在此情况下,反应起始将向______方向进行(填
“正”或“逆”)。
② 若需规定起始时反应向逆方向进行,则c 的取值范围是_______________。
(2) 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5 体积,则可采取的措施是________,
原因是_______________________________________________________________________。
解析:可改化学方程式为:2N2+6H2
4NH3以转变为标准状态。
1 ① 由反应物的量成化学计量数之比的关系可得出:b=3。若N2、H2、NH3的量为2、
6、0 时是从正反应起,以建立平衡,显然,三者为1、3、2 时,反应起始将向逆方向进行。
② 若起始时反应向逆方向进行,c 的最大值为4;可通过下列计算以确定其最小值。
N2 + 3H2
2NH3
n 0 (mol) 2 6 0 8-2x=7,x=0.5 mol
n 变 (mol) x 3x 2x
n 平 (mol) 2-x 6-3x 2x
新平衡 1.5 4.5 1
由此得出c 的取值范围是:1<c≤4。
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2 根据平衡移动原理,若要使混合气体体积减小,应使平衡右移;可采用降温的方法。
答:(1) ① 3;逆 ② 1<c≤4 (2) 降温;正反应放热,降温使平衡向右移动,造
成气体体积减小。
三、非标准态的有关计算
若所给的反应物或生成物的初始量不是化学方程式的化学计量数,如果要建立同一
平衡状态的计算,只须采用化学平衡计算的一般方法,即只要列出初始量、变化量和平衡量,
应能解出此题。
例9.在一定温度下,将2 mol A 和2 mol B 两种气体相混于容积为2 L 的某密闭容
器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g)。2 分钟末反应达到平衡状态,生成
了0.8 mol D,并测得C 的浓度为0.4 mol·L-1,请填下列空白:
(1)
x 值等于 ;
(2)
B 的平衡浓度为 ;
(3)
A 的转化率为 ;
(4)
生成D 的反应速率为 ;
(5)
若增大反应体系的压强,则平衡体积中C 的质量分数(填增大、减小、不变) ;
(6) 如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C 和D 各4/3mol,要使平
衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入 物质 mol。
解析: 3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g)
n0(mol) 2 2 0 0
n 变(mol) 1.2 0.4 0.8 0.8
n 平(mol) 0.8 1.6 0.8 0.8
(1) x∶2=0.8∶0.8,x=2;
(2) [B]=
=0.8 mol·L-1;
(3) (A)=
×100%=60%;
(4) (B)=
=0.2 mol / (L·min)
(6) 3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g)
n0(mol) 0
=
n 变(mol)
n 平(mol) 0.8 1.6=
0.8 0.8=
答案: (1) 2 (2) 0.8 mol·L-1 (3) 60% (4) 0.2 mol·L-1·min-1 (5) 不变;B;
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