2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4.doc
《2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4.doc(15頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
第2課時平衡轉化率學習目標定位1.知道平衡轉化率的含義。2.學會平衡濃度的求算。3.能根據化學平衡計算的方法思路,進行平衡常數(shù)、平衡轉化率的計算。一、平衡轉化率的概念及表達式1.平衡轉化率的概念:平衡時已轉化了的某反應物的量(物質的量或濃度)與轉化前該反應物的量之比。平衡轉化率可描述化學反應的限度。2.平衡轉化率計算公式對反應aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)A的平衡轉化率(A)100%例1在25 時,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:物質ABC初始濃度/molL1230平衡濃度/molL11.51.51則A的平衡轉化率為_,B的平衡轉化率為_。答案25%50%解析A100%25%,B50%??键c平衡轉化率題點平衡轉化率的計算特別提醒(1)對某一個具體反應,在溫度一定時,只有一個化學平衡常數(shù);但不同反應物的平衡轉化率可能不同。故必須指明是哪一反應物的平衡轉化率。(2)平衡常數(shù)和平衡轉化率都能定量表示化學反應的限度。平衡常數(shù)只與溫度有關,而平衡轉化率的影響因素有溫度、濃度、壓強等。(3)溫度一定,平衡常數(shù)越大,平衡轉化率不一定越大。例2實驗室用4 mol SO2與2 mol O2進行下列反應: 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJ mol1,當放出314.624 kJ熱量時,SO2的轉化率為()A.40% B.50%C.80% D.90%答案C解析根據放出314.624 kJ的熱量可知參加反應的SO2的物質的量為23.2 mol,故SO2的轉化率為100%80%。考點平衡轉化率題點平衡轉化率的計算二、平衡轉化率與化學平衡常數(shù)的計算1.計算模型(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.計算思路(1)設未知數(shù):具體題目要具體分析,靈活設立,一般設某物質的轉化量為x。(2)列出三個量:用含x的式子表示平衡體系中各物質的初始量、變化量、平衡量。(3)列式計算:根據平衡時含x的相應關系列式求解。例3化學反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應,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,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中有0.08 mol SO3(g),試求在該溫度下:(1)此反應的平衡常數(shù)。(2)SO2(g)和O2(g)的平衡轉化率。答案(1)1 600 mol1L(2)80%66.7%解析(1)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)初始濃度(molL1) 0.0500.0300轉化濃度(molL1) 0.0400.0200.040平衡濃度(molL1) 0.0100.0100.040K1 600 mol1L。(2)(SO2)100%80%(O2)100%66.7%??键c平衡轉化率與化學平衡常數(shù)的計算的綜合題點已知初始濃度和平衡濃度計算平衡轉化率和平衡常數(shù)例4反應SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g),若在一定溫度下,將物質的量濃度均為2 molL1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉化率為50%,試求在該溫度下:(1)此反應的平衡常數(shù)。(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,試求達到化學平衡時各物質的濃度。答案(1)1(2)SO3NO1.2 molL1,SO21.8 molL1,NO20.8 molL1解析(1)設平衡時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由題意可知100%50%,x1,K1。(2)設達平衡時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因為溫度不變,平衡常數(shù)不變,K1則1,y1.2平衡濃度:SO23 molL11.2 molL11.8 molL1NO22 molL11.2 molL10.8 molL1SO3NO1.2 molL1??键c平衡轉化率與化學平衡常數(shù)的計算的綜合題點已知條件平衡轉化率計算條件平衡相關量方法總結(1)已知初始濃度和平衡轉化率可以計算平衡常數(shù),已知初始濃度和平衡常數(shù)可以計算平衡轉化率。(2)相同溫度下,可以從平衡條件求出化學平衡常數(shù),利用平衡常數(shù)求出平衡條件下的有關量。1.不同溫度時反應2HI(g)I2(g)H2(g)的平衡常數(shù)如下:350 時為66.9,425 時為54.4,490 時為45.9。HI的轉化率最高是在()A.490 B.425 C.350 D.無法確定答案C解析對于可逆反應,在一定溫度下達到化學平衡,對應一個化學平衡常數(shù),溫度發(fā)生變化時,化學平衡被破壞,達到新的平衡時,平衡常數(shù)也會隨之發(fā)生變化。平衡常數(shù)不受壓強和濃度影響,只隨溫度的變化而變化,而且平衡常數(shù)越大,反應越徹底。比較題中所給的三個溫度的平衡常數(shù)可知,350 時的平衡常數(shù)最大,故350 時,HI的轉化率最高??键c平衡轉化率題點平衡轉化率與平衡常數(shù)變化分析2.在恒容密閉容器中,CO與H2發(fā)生反應CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0,達到平衡后,若只改變某一條件,下列示意圖正確的是()答案B解析增大CO的用量,CO的轉化率減小,A項錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關,H0的反應,溫度升高,平衡常數(shù)減小,B項正確,C項錯誤;增大H2的用量,CO的轉化率增大,D項錯誤??键c轉化率與平衡常數(shù)題點轉化率與平衡常數(shù)變化分析3.某溫度下,向容積為2 L的密閉反應器中充入0.10 mol SO3,當反應器中的氣體壓強不再變化時,測得SO3的轉化率為20%,則該溫度下反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為()A.3.2103 B.1.6103C.8.0102 D.4.0102答案A解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g)c(始)/molL1 0 0 0.05c(變)/molL1 0.01 0.005 0.01c(平)/molL1 0.01 0.005 0.04K3.2103 mol1L??键c平衡轉化率題點平衡轉化率的計算4.已知t 時,反應FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常數(shù)K0.25。(1)t 時,反應達到平衡時n(CO)n(CO2)_。(2)若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t 時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%,則x_。答案(1)4(2)0.05解析(1)n(CO)n(CO2)4。(2)FeO(s)CO(g) Fe(s) CO2(g)起始(mol) 0.02 x 0 0轉化(mol) 0.01 0.01 0.01 0.01平衡(mol) 0.01 x0.01 0.01 0.01K所以x0.05??键c轉化率與平衡常數(shù)題點轉化率與平衡常數(shù)變化分析5.(1)化學平衡常數(shù)K表示可逆反應進行的程度,K值越大,表示_,K值大小與溫度的關系: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”)。(2)在H2SO4生產中,SO2催化氧化成SO3:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)某溫度下,SO2的平衡轉化率()與體系總壓強(p)的關系如圖所示。根據圖示回答下列問題:將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密閉容器中,反應達平衡后,體系總壓強為0.10 MPa,該反應的平衡常數(shù)等于_。平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)_K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)可逆反應進行的程度越大可能增大也可能減小(2)800 mol1L等于解析(1)根據平衡常數(shù)的定義可知K值越大表示該反應向正反應方向進行的程度越大;正反應方向的熱效應不確定,若正反應為吸熱反應,溫度升高,K值增大,若正反應為放熱反應,溫度升高,K值減小。(2)由圖示可知:當p0.10 MPa時,0.80。 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始濃度/molL1 0.2 0.1 0轉化濃度/molL1 0.16 0.08 0.16平衡濃度/molL1 0.04 0.02 0.16K800 mol1L。平衡狀態(tài)由A變到B時,溫度不變,K(A)K(B)。考點平衡轉化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合題點已知平衡轉化率計算平衡常數(shù)6.將等物質的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密閉容器,發(fā)生反應:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。某溫度下反應達到平衡,平衡常數(shù)K27 mol2L2,此時測得CO的物質的量為0.10 mol,求CH4的平衡轉化率(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。答案91%解析設CH4和H2O(g)的起始物質的量均為x mol CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)起始濃度(molL1) x x 0 0轉化濃度(molL1) 0.10 0.10 0.10 0.30平衡濃度(molL1) x0.10 x0.10 0.10 0.3027 mol2L2解之得x0.11,CH4的平衡轉化率為100%91%。考點平衡轉化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合題點已知平衡常數(shù)計算平衡轉化率對點訓練題組1平衡轉化率與化學平衡常數(shù)的關系1.等物質的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進行可逆反應:X(g)Y(g)2Z(g)W(s)H0,下列敘述正確的是()A.達到平衡時,X、Y的平衡轉化率不同B.升高溫度,平衡常數(shù)K值增大C.平衡常數(shù)K值越大,X的轉化率越大D.達到平衡時,反應速率v正(X)2v逆(Z)答案C解析A項,X與Y起始時物質的量相等,轉化物質的量之比方程式化學計量數(shù)之比,故平衡時(X)(Y),錯誤;B項,該反應H”或“”“”或“”)。答案(1)解析(1)650 時, H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)起始濃度(molL1) 1 2 0 0轉化濃度(molL1) 0.8 0.8 0.8 0.8平衡濃度(molL1) 0.2 1.2 0.8 0.8化學平衡常數(shù)K1900 時,化學平衡常數(shù)K2升高溫度K減小,故H0。(2)Q13(H2O)??键c平衡轉化率與化學平衡常數(shù)的綜合題點化學平衡常數(shù)與平衡轉化率應用的綜合15.工業(yè)上合成氨氣的反應為N2(g)3H2(g)2NH3(g) H”“解析(1)根據B點數(shù)據計算T1時的化學平衡常數(shù) N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始物質的量(mol) 10 26 0轉化物質的量(mol) 100.20 6 4平衡物質的量(mol) 8 20 4化學平衡常數(shù)K0.025 mol2L2。(2)C點B點壓強不變,由T2T1,N2的平衡轉化率增大,則化學平衡常數(shù)也增大,即K(B)K(C),而溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,故K(A)K(C)??键c平衡轉化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合題點已知平衡轉化率計算平衡常數(shù)- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4 2018 2019 高中化學 化學反應 方向 限度 速率 課時 魯科版 選修
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://ioszen.com/p-6078901.html