高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度（第2课时）课件 鲁科版选修4.ppt

第2课时平衡转化率 第2章第2节 学习目标定位1 知道平衡转化率的含义 2 学会平衡浓度的求算 3 能根据化学平衡计算的方法思路 进行平衡常数 平衡转化率的计算 一平衡转化率的概念及计算 达标检测提升技能 二平衡转化率的影响因素 内容索引 一平衡转化率的概念及计算 新知导学 1 平衡转化率的概念 平衡时 了的某反应物的量 物质的量或浓度 与 该反应物的量之比 平衡转化率可描述化学反应的限度 2 平衡转化率计算公式对反应aa g bb g cc g dd g a的平衡转化率 a 100 b的平衡转化率 b 100 转化前 已转化 3 在某温度下 将h2和i2各0 10mol的气体混合物充入10l的密闭容器中 充分反应 达到下列平衡 h2 g i2 g 2hi g k 0 25 则氢气的转化率是 20 答案 解析 设氢气的转化率为x h2 g i2 g 2hi g 起始浓度 mol l 1 0 010 010转化浓度 mol l 1 0 01x0 01x0 02x平衡浓度 mol l 1 0 01 0 01x0 01 0 01x0 02xk 0 25解得x 20 4 在容积可变的密闭容器中 2moln2和8molh2在一定条件下发生反应 达到平衡时 h2的转化率为25 则平衡时氮气的体积分数是 答案 解析 n2 g 3h2 g 2nh3 g 起始物质的量 mol 280转化物质的量 mol 2平衡物质的量 mol 6所以平衡时氮气的体积分数 15 4 15 4 化学平衡的计算模式及解题思路 1 计算模式ma g nb g pc g qd g 起始量ab00变化量mxnxpxqx平衡量a mxb nxpxqx 对于反应物 平衡量 起始量 变化量 对于生成物 平衡量 起始量 变化量 2 基本解题思路 设未知数 具体题目要具体分析 灵活设立 一般设某物质的转化量为x 确定三个量 根据反应物 生成物及变化量三者的关系 代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量 变化量 平衡量 并按 1 中 模式 列表 解答题设问题 明确 始 变 平 三个量的具体数值 再根据相应关系求反应物转化率 平衡时某成分的浓度 平衡常数 平均相对分子质量等 给出题目答案 1 反应so2 g no2 g so3 g no g 若在一定温度下 将物质的量浓度均为2mol l 1的so2 g 和no2 g 注入一密闭容器中 当达到平衡状态时 测得容器中so2 g 的转化率为50 试求在该温度下 1 此反应的平衡常数 活学活用 答案 解析 1 本题是已知初始浓度和平衡转化率 求平衡常数和平衡浓度 设平衡时so2的浓度为xmol l 1so2 g no2 g so3 g no g 起始浓度 mol l 1 2200平衡浓度 mol l 1 xx2 x2 x由题意可知 100 50 x 1 2 在上述温度下 若so2 g 的初始浓度增大到3mol l 1 no2 g 的初始浓度仍为2mol l 1 试求达到化学平衡时各物质的浓度 答案 解析 so3 no 1 2mol l 1 so2 1 8mol l 1 no2 0 8mol l 1 设达平衡时no的浓度为ymol l 1so2 g no2 g so3 g no g 起始浓度 mol l 1 3200平衡浓度 mol l 1 3 y2 yyy因为温度不变 平衡常数不变 k 1则 1 y 1 2平衡浓度 so2 3mol l 1 1 2mol l 1 1 8mol l 1 no2 2mol l 1 1 2mol l 1 0 8mol l 1 so3 no 1 2mol l 1 二平衡转化率的影响因素 1 在1200 时测得反应co2 g h2 g co g h2o g 达平衡时 k 2 25 试计算co2 g 和h2 g 的初始浓度分别为下列三种情况下的co2 h2的平衡转化率 填写下表 新知导学 60 60 54 65 66 53 2 分析上表计算结果 可得出的结论是 1 同一化学反应 不同物质的起始物质的量之比等于化学计量数之比时 其转化率 2 增大h2的浓度 co2转化率的变化是 h2转化率的变化是 3 减小h2的浓度 co2转化率的变化是 h2转化率的变化是 增大 相等 减小 减小 增大 平衡常数与平衡转化率 1 平衡常数和平衡转化率都能 表示化学反应的限度 平衡常数只与 有关 而平衡转化率的影响因素有 等 2 对某一个具体反应 在温度一定时 只有一个化学平衡常数 但不同反应物的平衡转化率可能不同 故必须指明是哪一反应物的平衡转化率 3 反应物的转化率与浓度的关系 对于多种物质参加的反应 如aa g bb g cc g dd g 增大a g 的浓度 b g 的转化率一定增大 a g 的转化率一定减小 温度 定量 温度 浓度 压强 对于分解反应 要具体分析反应前后各物质的化学计量数的关系 对于反应前后化学计量数的和不变的反应 如2hi g i2 g h2 g 不论如何改变hi的浓度 hi的转化率都不变 对于反应前后化学计量数的和不相等的反应 如2nh3 g n2 g 3h2 g 增加氨的浓度 氨的转化率减小 对任意化学反应aa g bb g cc g dd g 若a b的起始浓度之比为a b 则 a b 在相同的温度下建立平衡时 有关a b转化率的说法正确的是 a的转化率为甲乙 丙 丁 b的转化率为丁 乙 丙 甲a b c d 解析 2 相同体积的四个密闭容器中 进行同样的四个可逆反应 2a g b g 3c g 2d g 起始时各容器中所装a b的物质的量如下表 活学活用 答案 根据转化率的变化规律 丁中a的转化率最大 甲中a的转化率最小 丙容器比乙容器所含物质的量大 相当于丙中的压强大于乙中的压强 因该反应是一个气体体积增大的反应 所以乙中a的转化率大于丙中a的转化率 即丁 乙 丙 甲 b的转化率用同样的方法确定为甲 乙 丙 丁 3 在一定条件下 向两个体积固定的密闭容器中分别充入一定量的pcl5 g 和no2 g 两个容器中的反应pcl5 g pcl3 g cl2 g 和2no2 g n2o4 g 均达到平衡 pcl5和no2的转化率均为a 保持温度 容积不变 向两个容器中分别再充入1molpcl5 g 和1molno2 g 又达到平衡 pcl5和no2的转化率分别为b 和c 下列关系中正确的是a b a cb c a bc a b cd a b c 答案 解析 反应pcl5 g pcl3 g cl2 g 达到平衡后又充入pcl5 平衡向右移动 但压强的增大有利于向逆反应方向进行 所以pcl5的转化率降低 反应2no2 g n2o4 g 达到平衡后又充入no2 c no2 的增大和压强的增大都有利于向正反应方向进行 故no2的转化率增大 故选b 达标检测提升技能 1 实验室用4molso2与2molo2进行下列反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 196 64kj mol 1 当放出314 624kj热量时 so2的转化率为a 40 b 50 c 80 d 90 答案 解析 1 2 3 4 根据放出314 624kj的热量可知参加反应的so2的物质的量为 2 3 2mol 故so2的转化率为 100 80 1 2 3 4 2 已知t 时 反应feo s co g fe s co2 g 的平衡常数k 0 25 1 t 时 反应达到平衡时n co n co2 答案 解析 1 2 3 4 n co n co2 1 k 4 4 2 若在1l密闭容器中加入0 02molfeo s 并通入xmolco t 时反应达到平衡 此时feo s 转化率为50 则x 答案 解析 1 2 3 0 05 feo s co g fe s co2 g 起始 mol 0 02x00转化 mol 0 010 010 010 01平衡 mol 0 01x 0 010 010 01所以x 0 05mol 4 某温度下 so2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图所示 根据图示回答下列问题 1 将2 0molso2和1 0molo2置于10l的密闭容器中 反应达平衡后 体系总压强为0 10mpa 该反应的平衡常数等于 3 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料 但也是大气的主要污染物 综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一 硫酸生产中 so2催化氧化生成so3 2so2 g o2 g 2so3 g 答案 解析 1 2 3 800mol 1 l 4 从图示可知 当p 0 10mpa时 0 8 转化的so2为80 2 0mol 10l 0 16mol l 1 2so2 g o2 g 2so3 g 起始浓度 mol l 1 0 20 10转化浓度 mol l 1 0 160 080 16平衡浓度 mol l 1 0 040 020 16 1 2 3 4 2 平衡状态由a变到b时 平衡常数k a 填 或 k b 答案 解析 平衡状态由a变到b时 温度不变 平衡常数不变 故k a k b 1 2 3 4 4 将等物质的量的ch4和h2o g 充入1l恒容密闭容器 发生反应 ch4 g h2o g co g 3h2 g 某温度下反应达到平衡 平衡常数k 27mol2 l 2 此时测得co的物质的量为0 10mol 求ch4的平衡转化率 计算结果保留两位有效数字 答案 解析 1 2 3 91 4 设ch4和h2o g 的起始物质的量为xmol