微专题“三段式”法解答化学平衡计算题-2024高考化学一轮考点击破

微专题3“三段式”法解答化学平衡计算题突破核心整合“三段式”法如mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qDmAK=(px说明：（1）反应物:c（平）=c（始）−c（转）;生成物:c（平）=c（始）+c（转）。（2）各物质的转化物质的量浓度之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。（3）转化率=反应物转化的浓度高考经典再研典例[2022全国乙，28节选]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：（3）在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应[2H2[解析]设初始时H2S为1mol，则Ar为4mol，H22H平衡时H2S与H2的分压相等，则n(H2S)=n(H2)，1−2x=2x，可得x=0.25，则H2S的平衡转化率=0.25×21×100%=50%，平衡时，n(H2S)=n(H2)=0.5mol，n(S2)=0.25mol，此时容器中气体总物质的量为情境素材工业废气中硫化氢的回收处理与利用考查角度转化率、平衡常数的计算素养立意证据推理与模型认知变式.CO2资源化对环境保护具有重大意义，因此将CO2转化为CH4的技术成为科学研究的热点。CO在总压为pMPa的恒温恒压密闭容器中，投入1molCO2、4molH2进行上述反应，达到平衡后，若CO2的转化率和[解析]根据化学方程式列出“三段式”为：CO2则CO2的物质的量分数为1−a5−2a，同理H2的物质的量分数为4−4a5−2a，CH4的物质的量分数为a5−2a，H2O解题思路化学平衡相关计算的解题思维模拟对点演习1.[2022湖南长沙第三次联考]CO2甲烷化反应为CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g[解析]在体积为2L的恒温密闭容器中，通入1molCO2、4molH2CO2则该反应的平衡常数的计算式为K=0.1×0.22.[2022辽宁葫芦岛二模]中国科学家为实现“碳中和”目标而不断努力，以CO2CO2主反应：CO2(g副反应：CO2(g500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2，初始压强为p，20min时主、副反应都达到平衡状态，测得c(H2O)=5mol⋅L−1，体系压强为34[解析]初始压强为p，20min时主、副反应都达到平衡状态，测得c(H2O)=5mol⋅L−1，则H2O的物质的量为5mol，体系压强为34p，恒温恒容时压强之比等于气体物质的量之比，则反应后气体总的物质的量为(4+12)CO2CO2则有：(4−x−y)+(12−4x−y)+x+y+(2x+y)=122x+y=5，解得x=2，y=1。则0∼20min内，v(CH4)=2mol13.[2021辽宁大连联考]甲醇—水蒸气催化重整生产氢气是近年来的一个热门研究方向，某项研究表明其原理是甲醇先与水蒸气反应生成CO2和H2，CO2再和H2发生逆变换反应生成①CH3ΔH②CO2ΔH向2L的刚性密闭容器中充入1molCH3OH(g)和1.3molH2O(g)，只发生上述①、②反应。测得H2O(g)、CO2、H2、CO的平衡体积分数与温度关系如图所示，CH3OH(g)的平衡体积分数极低，则图中的曲线[解析]根据题干信息，CH3OH(g)的平衡体积分数极低，可以认为反应①中CH3OH近似完全反应，设生成的CO反应②只有反应②有CO生成，随着温度升高，反应②平衡正向移动，故CO、H2O的体积分数一直增大，为曲线c或d，有H2O的物质的量比CO的大，故曲线c为H2O、曲线d为CO，而CO2、H2的体积分数一直减小，又因为H2的物质的量大于CO2，故曲线a为H2，b为CO2。若体系在某温度下经5min达平衡状态，平衡时气体的总物质的量为4.26molCH3CO2故有：1−y+y−0.8+3y−0.8+0.8+1.3−y+0.8=4.26，解得：y=0.98，故前5min的甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=4.[2021贵州贵阳检测]绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要。氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以NOx活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO，在一定温度下，发生反应：C(s)+2NO(g)⇌c0min5min10min15min20minc(NO4.001.00c(N00.501.50c(CO00.60若20min时总压强为160kPa，则该温度下平衡常数Kp=[解析]根据题给信息，列“三段式”有C(可知，若20min时总压强为160kPa，则p(NO)=1.001.00+1.50+1.50×160kPa5.[2021河北衡水月考]催化剂存在下，在1L的恒容密闭容器中充入0.1molCO和0.3molH2下列说法一定正确的是(D)A.升高温度，CO(B.图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高CO的转化率C.图中Y点所示条件下，改用性能更好的催化剂能提高CO的转化率D.T1℃时，CO([解析]从题图可以看出，在相同的反应时间内随着温度的升高，CO的转化率增大，但无法判断温度升高平衡移动的方向，故无法得出温度升高化学平衡常数增大的结论，故A错误；在X点所处条件下，反应可能没有达到平衡状态，延长反应时间