2018-2019版高中化学 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课时学案 鲁科版选修4.doc

1、1第 2 课时 平衡转化率学习目标定位 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表达式1.平衡转化率的概念：平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量之比。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%A的 初 始 浓 度 A的 平 衡 浓 度A的 初 始 浓 度例 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：物 质 A B C初始浓度/molL1

2、 2 3 0平衡浓度/molL1 1.5 1.5 1则 A 的平衡转化率为_，B 的平衡转化率为_。答案 25% 50%2解析 A 100%25%，2 molL 1 0.5 molL 12 molL 1 B 50%。3 molL 1 1.5 molL 13 molL 1考点 平衡转化率题点 平衡转化率的计算特别提醒 (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

3、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)O 2(g)2SO3(g) H196.64 kJ mol 1 ，当放出 314.624 kJ 热量时，SO 2的转化率为( )A.40% B.50%C.80% D.90%答案 C解析 根据放出 314.624 kJ 的热量可知参加反应的 SO2的物质的量为23.2 mol，故 SO2的转化率为 100%80%。314.624 kJ196.64 kJmol 1 3.2 mol4 mol考点 平衡转化率题点 平衡转化率的计算二、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)

4、nB(g)pC(g) qD(g)初始量 a b 0 0变化量 mx nx px qx平衡量 a mx b nx 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)O 2(g)2SO3(g)是硫酸制造工业的基本反应，若在一定温度下，3将 0.1 mol 的 SO2(g)和 0.06 mol O2(g)注入体积为 2

5、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。(2)SO2(g)和 O2(g)的平衡转化率。答案 (1)1 600 mol 1 L (2)80% 66.7%解析 (1) 2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)初始浓度(molL 1 ) 0.050 0.030 0转化浓度(molL 1 ) 0.040 0.020 0.040平衡浓度(molL 1 ) 0.010 0.010 0.040K 1 600 mol 1 L。SO32SO22O2 0.040 molL 120.010 molL 120.010 molL 1(2

6、) (SO2) 100%80%0.04 molL 10.05 molL 1 (O2) 100%66.7%。0.020 molL 10.030 molL 1考点 平衡转化率与化学平衡常数的计算的综合题点 已知初始浓度和平衡浓度计算平衡转化率和平衡常数例 4 反应 SO2(g)NO 2(g)SO3(g)NO(g)，若在一定温度下，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。(2)在上述温度下，若 SO2(g)的初始浓度增大到 3 molL1 ，NO 2(g)

7、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 (1)1 (2)SO 3NO1.2 molL1 ，SO 21.8 molL1 ，NO 20.8 molL1解析 (1)设平衡时 SO2的浓度为 x molL1SO 2(g)NO 2(g)SO3(g)NO(g)初始浓度molL 1 2 2 0 0平衡浓度molL 1 x x 2 x 2 x由题意可知 100%50%， x1，2 x2K 1。SO3NOSO2NO2 1 molL 11 molL 11 molL 11 molL 1(2)设达平衡时 NO 的浓度为 y molL14SO 2(g)NO 2(g)SO3(g)NO(g)

8、初始浓度molL 1 3 2 0 0平衡浓度molL 1 3 y 2 y y y因为温度不变，平衡常数不变， K1则 1， y1.2y23 y2 y平衡浓度：SO 23 molL 1 1.2 molL 1 1.8 molL 1NO22 molL 1 1.2 molL 1 0.8 molL 1SO3NO1.2 molL 1 。考点 平衡转化率与化学平衡常数的计算的综合题点 已知条件平衡转化率计算条件平衡相关量方法总结 (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。1.

9、不同温度时反应 2HI(g)I2(g)H 2(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.无法确定答案 C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。考点 平衡转化率题点 平衡转化率与平衡常数变化分析2.在恒

10、容密闭容器中，CO 与 H2发生反应 CO(g)2H 2(g)CH3OH(g) H”或“” “解析 (1)650 时，H 2O(g)CO(g) CO2(g)H 2(g)15起始浓度molL 1 1 2 0 0转化浓度molL 1 0.8 0.8 0.8 0.8平衡浓度molL 1 0.2 1.2 0.8 0.8化学平衡常数 K1 0.8 molL 10.8 molL 10.2 molL 11.2 molL 1 83900 时，化学平衡常数K2 0.2 molL 10.2 molL 10.8 molL 10.3 molL 1 16升高温度 K 减小，故 H 3(H2O)。考点 平衡转化率与化学平

11、衡常数的综合题点 化学平衡常数与平衡转化率应用的综合15.工业上合成氨气的反应为 N2(g)3H 2(g)2NH3(g) H” “解析 (1)根据 B 点数据计算 T1时的化学平衡常数N 2(g) 3H 2(g) 2NH 3(g)起始物质的量mol 10 26 0转化物质的量mol 100.20 6 4平衡物质的量mol 8 20 416化学平衡常数 K 0.025 mol2 L2。410 molL 12810 molL 12010 molL 13(2)C 点B 点压强不变，由 T2 T1，N 2的平衡转化率 增大，则化学平衡常数也增大，即K(B)K(C)，而温度不变，化学平衡常数不变，故 K(A)K(C)。考点 平衡转化率与化学平衡常数计算的综合题点 已知平衡转化率计算平衡常数