2.2 课时2 平衡转化率 课件 (共23张PPT)2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

(课件网) 平衡转化率 1.知道平衡转化率的概念，能进行转化率的简单计算。 2.构建平衡转化率相关计算的思维模型(三段式法)。 在实际生产中，用平衡常数K表示反应限度有时不够直观，不知道反应物到底反应了多少，同时生成了多少产物。因此在实际应用中，常用平衡转化率α来表示一定条件下的反应限度。 c平(A) c平(B) b K＝ c c平(C) c平(D) d a 一、平衡转化率 1．表达式 对于反应aA＋bB cC＋dD，反应物A的平衡转化率为： α(A)＝ ×100% 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(A)＝ ×100% c0(A) —初始时A的物质的量浓度 c平(A)—平衡时A的物质的量浓度 例1：化学反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是硫酸制造工业的基本反应。将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)注入体积为1.0 L的密闭反应器，并置于某较高温度下的恒温环境中，达到化学平衡后， 测得有0.044 mol SO3(g)，求该温度下反应的平衡常数及SO2、O2的平衡转化率。 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 初始浓度/(mol·L－1) 0.050 0.030 0 转化浓度/(mol·L－1) 平衡浓度/(mol·L－1) 0.044 0.044 0.022 0.044 0.006 0.008 α(SO2)＝ ×100%＝ = 88% 同理 α(O2)＝ ×100% = 73% 三 段 式 法 K = = = 6.7×103 mol-1·L 对于一个已标明化学方程式的化学反应，温度一定时只有一个平衡常数，但不同反应物的平衡转化率却可能不同。因此，脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化率是没有意义的。 例2：1200℃时测得反应H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.0100 mol·L-1时，计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。 设平衡时生成的H2O(g)的浓度为x。 H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) 初始浓度/(mol·L－1) 0.0100 0.0100 0 0 转化浓度/(mol·L－1) x x x x 平衡浓度/(mol·L－1)0.0100-x 0.0100-x x x K == = 2.25 解得 x1= 0.0060 mol·L-1， x2= 0.0300 mol·L-1 x2＞c始(H2)不合理，舍去 则：c平(H2)=c平(CO2) = 0.0100 mol·L-1-x = 0.0100 mol·L-1-0.0060 mol·L-1 = 0.0040 mol·L-1 设平衡时生成的H2O(g)的浓度为x。 H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) 初始浓度/(mol·L－1) 0.0100 0.0100 0 0 转化浓度/(mol·L－1) x x x x 平衡浓度/(mol·L－1)0.0100-x 0.0100-x x x 解得 x1= 0.0060 mol·L-1 c平(H2O)=c平(CO)= x = 0.0060 mol·L-1 设平衡时生成的H2O(g)的浓度为x。 H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) 初始浓度/(mol·L－1) 0.0100 0.0100 0 0 转化浓度/(mol·L－1) 0.0060 0.0060 0.0060 0.0060 平衡浓度/(mol·L－1) 0.0040 0.0040 0.0060 0.0060 α(H2)＝ ×100% = 60% α(CO2)＝ ×100% = 60% 平衡浓度的求算 在有关化学平衡的计算中，平衡浓度的求算是非常关键的环节。通常将反应物转化的量设为x，利用已知条件找到关于x的等量关系，然后列方程求解。例如，本题的解题思路为：①设反应物转化的量为x；②用含x的式子表示出各物质的平衡浓度；③通过平衡常数表达式列出方程式；④求解所列方程式。 关于化学平衡问题的计算，可按一定步骤建立模式，确定各个量之间的关系再进行计算。我们把这种方法称为“三段式法”。 2．规律 (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)多种反应物参加反应时，增大一种反应物的浓度，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。 3．意义 反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 在一定温度和一定起始浓度下，α越大，说明反应进行的程度越大。 二、探究 α 和 K 的计算 1 ... ...