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节化学反应的限度 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 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 平衡转化率的概念及表达式 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 已转化 转化前 例1在25 时 密闭容器中a b c三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表 则a的平衡转化率为 b的平衡转化率为 答案 解析 25 50 特别提醒 1 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 2 平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度 平衡常数只与温度有关 而平衡转化率的影响因素有温度 浓度 压强等 3 温度一定 平衡常数越大 平衡转化率不一定越大 例2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 二 平衡转化率与化学平衡常数的计算 1 计算模型 三段式法 ma g nb g pc g qd g 初始量ab00变化量mxnxpxqx平衡量a mxb nxpxqx 1 对于反应物 平衡量 初始量 变化量 2 对于生成物 平衡量 初始量 变化量 2 计算思路 1 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 2 列出三个量 用含x的式子表示平衡体系中各物质的初始量 变化量 平衡量 3 列式计算 根据平衡时含x的相应关系列式求解 例3化学反应2so2 g o2 g 2so3 g 是硫酸制造工业的基本反应 若在一定温度下 将0 1mol的so2 g 和0 06molo2 g 注入体积为2l的密闭容器中 当达到平衡状态时 测得容器中有0 08molso3 g 试求在该温度下 1 此反应的平衡常数 答案 解析 答案1600mol 1 l 解析2so2 g o2 g 2so3 g 初始浓度 mol l 1 0 0500 0300转化浓度 mol l 1 0 0400 0200 040平衡浓度 mol l 1 0 0100 0100 040 2 so2 g 和o2 g 的平衡转化率 答案 解析 答案80 66 7 例4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 答案 解析 答案1 解析设平衡时so2的浓度为xmol l 1so2 g no2 g so3 g no g 初始浓度 mol l 1 2200平衡浓度 mol l 1 xx2 x2 x 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 答案 so3 no 1 2mol l 1 so2 1 8mol l 1 no2 0 8mol l 1 解析设达平衡时no的浓度为ymol l 1so2 g no2 g so3 g no g 初始浓度 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 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 方法总结 1 已知初始浓度和平衡转化率可以计算平衡常数 已知初始浓度和平衡常数可以计算平衡转化率 2 相同温度下 可以从平衡 条件求出化学平衡常数 利用平衡常数求出平衡 条件下的有关量 达标检测 1 不同温度时反应2hi g i2 g h2 g 的平衡常数如下 350 时为66 9 425 时为54 4 490 时为45 9 hi的转化率最高是在a 490 b 425 c 350 d 无法确定 解析对于可逆反应 在一定温度下达到化学平衡 对应一个化学平衡常数 温度发生变化时 化学平衡被破坏 达到新的平衡时 平衡常数也会随之发生变化 平衡常数不受压强和浓度影响 只随温度的变化而变化 而且平衡常数越大 反应越彻底 比较题中所给的三个温度的平衡常数可知 350 时的平衡常数最大 故350 时 hi的转化率最高 答案 解析 1 2 3 4 5 6 2 在恒容密闭容器中 co与h2发生反应co g 2h2 g ch3oh g h 0 达到平衡后 若只改变某一条件 下列示意图正确的是 解析增大co的用量 co的转化率减小 a项错误 平衡常数只与温度有关 h 0的反应 温度升高 平衡常数减小 b项正确 c项错误 增大h2的用量 co的转化率增大 d项错误 答案 解析 1 2 3 4 5 6 3 某温度下 向容积为2l的密闭反应器中充入0 10molso3 当反应器中的气体压强不再变化时 测得so3的转化率为20 则该温度下反应2so2 g o2 g 2so3 g 的平衡常数的数值为a 3 2 103b 1 6 103c 8 0 102d 4 0 102 解析2so2 g o2 g 2so3 g c 始 mol l 1000 05c 变 mol l 10 010 0050 01c 平 mol l 10 010 0050 04 答案 解析 1 2 3 4 5 6 4 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 5 6 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 解析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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 0 05 所以x 0 05 5 1 化学平衡常数k表示可逆反应进行的程度 k值越大 表示 k值大小与温度的关系 温度升高 k值 填 一定增大 一定减小 或 可能增大也可能减小 解析根据平衡常数的定义可知k值越大表示该反应向正反应方向进行的程度越大 正反应方向的热效应不确定 若正反应为吸热反应 温度升高 k值增大 若正反应为放热反应 温度升高 k值减小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 可逆反应进行的程度越大 可能增大也可能减小 2 在h2so4生产中 so2催化氧化成so3 2so2 g o2 g 2so3 g 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 将2 0molso2和1 0molo2置于10l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 800mol 1 l 解析由图示可知 当p 0 10mpa时 0 80 2so2 g o2 g 2so3 g 起始浓度 mol l 10 20 10转化浓度 mol l 10 160 080 16平衡浓度 mol l 10 040 020 16 1 2 3 4 5 6 平衡状态由a变到b时 平衡常数k a k b 填 大于 小于 或 等于 解析平衡状态由a变到b时 温度不变 k a k b 答案 解析 1 2 3 4 5 6 等于 6 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