2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第2課時(shí)課件 魯科版選修4.ppt

第2課時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率,第2章第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.知道平衡轉(zhuǎn)化率的含義。 2.學(xué)會平衡濃度的求算。 3.能根據(jù)化學(xué)平衡計(jì)算的方法思路，進(jìn)行平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),一、平衡轉(zhuǎn)化率的概念及表達(dá)式,1.平衡轉(zhuǎn)化率的概念：平衡時(shí) 了的某反應(yīng)物的量(物質(zhì)的量或濃度)與_該反應(yīng)物的量之比。平衡轉(zhuǎn)化率可描述化學(xué)反應(yīng)的限度。 2.平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式 對反應(yīng)aA(g)bB(g) cC(g)dD(g) A的平衡轉(zhuǎn)化率(A)_100%,已轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化前,例1在25 時(shí)，密閉容器中A、B、C三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：,則A的平衡轉(zhuǎn)化率為_，B的平衡轉(zhuǎn)化率為_。,答案,解析,25% 50%,特別提醒,(1)對某一個(gè)具體反應(yīng)，在溫度一定時(shí)，只有一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)；但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。故必須指明是哪一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。 (2)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都能定量表示化學(xué)反應(yīng)的限度。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，而平衡轉(zhuǎn)化率的影響因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)等。 (3)溫度一定，平衡常數(shù)越大，平衡轉(zhuǎn)化率不一定越大。,例2實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2與2 mol O2進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJ mol1，當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為 A.40% B.50% C.80% D.90%,答案,解析,二、平衡轉(zhuǎn)化率與化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算,1.計(jì)算模型(三段式法) mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) 初始量 a b 0 0 變化量 mx nx px qx 平衡量 amx bnx px qx (1)對于反應(yīng)物：平衡量初始量變化量 (2)對于生成物：平衡量初始量變化量,2.計(jì)算思路 (1)設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。 (2)列出三個(gè)量：用含x的式子表示平衡體系中各物質(zhì)的初始量、變化量、平衡量。 (3)列式計(jì)算：根據(jù)平衡時(shí)含x的相應(yīng)關(guān)系列式求解。,例3化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)，若在一定溫度下，將0.1 mol的SO2(g)和0.06 mol O2(g)注入體積為2 L的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得容器中有0.08 mol SO3(g)，試求在該溫度下： (1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)。,答案,解析,答案1 600 mol1L,解析 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 初始濃度(molL1) 0.0500.0300 轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 0.0400.0200.040 平衡濃度(molL1) 0.010 0.0100.040,(2)SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。,答案,解析,答案80%66.7%,例4反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)，若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2 molL1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，試求在該溫度下： (1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)。,答案,解析,答案1,解析設(shè)平衡時(shí)SO2的濃度為x molL1 SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) 初始濃度(molL1) 2 2 0 0 平衡濃度(molL1) x x 2x 2x,(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3 molL1，NO2(g)的初始濃度仍為2 molL1，試求達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。,答案,解析,答案SO3NO1.2 molL1，SO21.8 molL1，NO20.8 molL1,解析設(shè)達(dá)平衡時(shí)NO的濃度為y molL1 SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) 初始濃度(molL1) 3 2 0 0 平衡濃度(molL1) 3y 2y y y 因?yàn)闇囟炔蛔?，平衡常?shù)不變，K1,平衡濃度：SO23 molL11.2 molL11.8 molL1 NO22 molL11.2 molL10.8 molL1 SO3NO1.2 molL1。,方法總結(jié),(1)已知初始濃度和平衡轉(zhuǎn)化率可以計(jì)算平衡常數(shù)，已知初始濃度和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率。 (2)相同溫度下，可以從平衡條件求出化學(xué)平衡常數(shù)，利用平衡常數(shù)求出平衡條件下的有關(guān)量。,達(dá)標(biāo)檢測,1.不同溫度時(shí)反應(yīng)2HI(g)I2(g)H2(g)的平衡常數(shù)如下：350 時(shí)為66.9,425 時(shí)為54.4,490 時(shí)為45.9。HI的轉(zhuǎn)化率最高是在 A.490 B.425 C.350 D.無法確定,解析對于可逆反應(yīng)，在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡，對應(yīng)一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)，溫度發(fā)生變化時(shí)，化學(xué)平衡被破壞，達(dá)到新的平衡時(shí)，平衡常數(shù)也會隨之發(fā)生變化。平衡常數(shù)不受壓強(qiáng)和濃度影響，只隨溫度的變化而變化，而且平衡常數(shù)越大，反應(yīng)越徹底。比較題中所給的三個(gè)溫度的平衡常數(shù)可知，350 時(shí)的平衡常數(shù)最大，故350 時(shí)，HI的轉(zhuǎn)化率最高。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,2.在恒容密閉容器中，CO與H2發(fā)生反應(yīng)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H<0，達(dá)到平衡后，若只改變某一條件，下列示意圖正確的是,解析增大CO的用量，CO的轉(zhuǎn)化率減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，H<0的反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 增大H2的用量，CO的轉(zhuǎn)化率增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.某溫度下，向容積為2 L的密閉反應(yīng)器中充入0.10 mol SO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，測得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為 A.3.2103 B.1.6103 C.8.0102 D.4.0102,解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g) c(始)/molL1 0 0 0.05 c(變)/molL1 0.01 0.005 0.01 c(平)/molL1 0.01 0.005 0.04,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.已知t 時(shí)，反應(yīng)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常數(shù)K0.25。 (1)t 時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)n(CO2)_。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4,(2)若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x_。,解析FeO(s)CO(g) Fe(s) CO2(g) 起始(mol) 0.02 x 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 0.01 0.01 0.01 0.01 平衡(mol) 0.01 x0.01 0.01 0.01,答案,解析,1,2,3,4,5,6,0.05,所以x0.05。,5.(1)化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，K值越大，表示_，K值大小與溫度的關(guān)系：溫度升高，K值_(填 “一定增大”“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。,解析根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知K值越大表示該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度越大；正反應(yīng)方向的熱效應(yīng)不確定，若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，K值增大，若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，K值減小。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,可能增大也可能減小,(2)在H2SO4生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：,答案,解析,1,2,3,4,5,6,將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10 MPa，該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_。,800 mol1L,解析由圖示可知：當(dāng)p0.10 MPa時(shí)，0.80。 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 起始濃度/molL1 0.2 0.1 0 轉(zhuǎn)化濃度/molL1 0.16 0.08 0.16 平衡濃度/molL1 0.04 0.02 0.16,1,2,3,4,5,6,平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。,解析平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，溫度不變，K(A)K(B)。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,等于,6.將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密閉容器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K 27 mol2L2，此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10 mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。,答案91%,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析設(shè)CH4和H2O(g)的起始物質(zhì)的量均為x mol CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) 起始濃度(molL1) x x 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 0 .10 0.10 0.10 0.30 平衡濃度(molL1) x0.10 x0.10 0.10 0.30,1,2,3,4,5,6,解之得x0.11，,