1、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_，
2、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4 mol SO2与2 mol O2进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.64 kJ mol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为 A.40% B.50% C.80% D.90
3、%,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 a b 0 0 变化量 mx nx px qx 平衡量 amx bnx px qx (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
4、0.1 mol的SO2(g)和0.06 mol O2(g)注入体积为2 L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.08 mol SO3(g)，试求在该温度下： (1)此反应的平衡常数。,答案,解析,答案 1 600 mol1L,解析 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 初始浓度(molL1) 0.050 0.030 0 转化浓度(molL1) 0.040 0.020 0.040 平衡浓度(molL1) 0.010 0.010 0.040,(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
5、一定温度下，将物质的量浓度均为2 molL1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x molL1SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) 初始浓度(molL1) 2 2 0 0 平衡浓度(molL1) x x 2x 2x,(2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到3 molL1，NO2(g)的初始浓度仍为2 molL1，试求达到化学平衡时各物质的浓度。,答案,解析,答案 SO3NO1.2 molL1，SO21.8 molL
6、1，NO20.8 molL1,解析 设达平衡时NO的浓度为y molL1SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) 初始浓度(molL1) 3 2 0 0 平衡浓度(molL1) 3y 2y y y 因为温度不变，平衡常数不变，K1,平衡浓度：SO23 molL11.2 molL11.8 molL1 NO22 molL11.2 molL10.8 molL1 SO3NO1.2 molL1。,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.
7、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
8、(g)2H2(g)CH3OH(g) H0，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，H0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2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，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.3.2103 B.1.6103 C.8.0102 D.4.0102,解析 2SO2(g
9、)O2(g)2SO3(g) c(始)/molL1 0 0 0.05 c(变)/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 时，反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常数K0.25。 (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1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，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)
10、起始(mol) 0.02 x 0 0 转化(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
11、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2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa，该反应的平衡常数等于_。,800 mol1L,解析 由图示可知：当p0.10 MPa时，0.80。2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 起始浓度/molL1 0.2 0.1 0 转化浓度/molL1 0.16 0.08 0
12、.16 平衡浓度/molL1 0.04 0.02 0.16,1,2,3,4,5,6,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1 L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 27 mol2L2，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。,答案 91%,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 设CH4和H2O(g)的起始物质的量均为x molCH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) 起始浓度(molL1) x x 0 0 转化浓度(molL1) 0 .10 0.10 0.10 0.30 平衡浓度(molL1) x0.10 x0.10 0.10 0.30,1,2,3,4,5,6,解之得x0.11，,
