2.2.2 平衡转化率-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
第二章第2节 化学反应的限度
第2课时平衡转化率
1.通过“H2(g)＋I2(g) 2HI(g)”体会化学平衡常数模型构建过程，能书写化学平衡常数表达式；能进行平衡常数、转化率的简单计算。
2．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向。
学习目标
知识体系
1、化学平衡常数（K）
对于反应 aA + bB cC + dD
复习回顾
2、平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。
3、对于一个具体反应，K 只与温度 T 有关，与初始浓度、压强等无关。
4、平衡常数K的应用(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。
(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态
5、压强平衡常数(Kp)及应用
对于反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
其中：
分别为平衡混合气体中A、B、C、D气体的平衡分压。
对于化学反应aA＋bB cC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为:
二、平衡转化率(α)
1．表达式：
对于溶液体系和恒容的气态反应体系，可以用物质的量浓度进行计算。
α=
C(始)－C(平)×100%
C(始)
n(始)－n(平)×100%
n(始)
＝
＝
C(转)×100%
C(始)
2．规律：
3、利用三段式计算平衡转化率：
(1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
(2)平衡转化率不仅和反应的限度有关，还与反应物的起始量有关。
(3)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。
课本第55-57页例题1、例题2
有关化学平衡问题的计算,可按下列步骤建立模式,确定关系进行计算。例如：可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，假定反应物A、B的起始加入量分别为a mol、b mol，达到平衡时,设A物质转化的物质的量为mx mol。
有关化学平衡问题的“三段式”计算
(1)模式：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
起始量 a b 0 0
转化量 mx nx px qx
平衡量 a－mx b－nx px qx
对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变)
对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)
强调：各物质间的转化量须根据化学方程式计算
示例：PCl5的热分解反应： PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g)
⑴写出反应的平衡常数表达式；⑵已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数。
⑶求PCl5的转化率。
解题步骤
①确定反应物或生成物的起始加入量。
②确定反应过程的转化量。
③确定平衡量。
④依据题干中的条件建立等式关系进行解答。
⑵
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
始态： 0.200 mol L-1 0 0
变化量： 0.150 mol L-1 0 .150 mol L-1 0.150 mol L-1
平衡态： 0.050 mol L-1 0.150 mol L-1 0 .150 mol L-1
⑴
1、某温度下将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L密闭容器中充分反应,H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡后,测得H2的浓度为0.008 mol·L-1。
(1)求该温度下的平衡常数。
(2)求H2的转化率。
练习
K=0.25
α(H2)=20%
B
4．化学平衡常数和平衡转化率的区别与联系
(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。
4、已知可逆反应：
M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH>0，
请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为 60%，此时N的转化率为 ；
(2)若反应温度升高，M的转化率为 (填
“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)若反应温度不变，反应物起始浓度分别为：c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝ 。
25%
6
增大
5、二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2 2SO3(g) 某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
α
0.85
0.80
0.10
0.50
p/MPa
A
B
①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 。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B) (填“>”“<”或“=”)
＝