《高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.2化学反应的限度（第2课时）平衡转化率学案鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.2化学反应的限度（第2课时）平衡转化率学案鲁科版选修4（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.2化学反应的限度（第2课时）平衡转化率学案鲁科版选修4平衡转化率学习目标：1. 了解平衡转化率的含义。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。学习重难点：平衡转化率的含义及计算自主学习【知识回顾】1可逆反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H0。在一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，达平衡时NO2与SO2的体积比为16，回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式是_。(2)其平衡常数K值是_。【答案】(1)K(2)【解析】设NO2的物质的量为1 mol，
2、则SO2的物质的量为2 mol，参加反应的NO2的物质的量为x mol。NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)起始量(mol) 1 2 0 0转化量(mol) x x x x平衡量(mol) 1x 2x x x由题意可知，解得x0.8K。2PCl5的热分解反应如下：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)(1)写出反应的平衡常数表达式_。(2)已知某温度下，该反应的平衡常数K0.45 molL1。若此温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入一定量的PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 molL1。PCl5的起始浓度是_。【答案】(1)K(2)0.2 molL1
3、K molL10.45 molL1，x0.2 molL1。3平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，各个化学反应的平衡常数的大小相差很大。一般说来，如果一个反应的平衡常数大于105，通常认为反应可以进行的较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于105，则认为这个反应很难进行。【学习探究】探究点一平衡转化率的概念及其计算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%B的平衡转化率(B)100%3在某温度下，将H2和I2各0.10
4、mol的气体混合物充入10 L 的密闭容器中，充分反应，达到下列平衡：H2(g)I2(g)2HI(g)，K0.25。则氢气的转化率是20%。【答案】B【解析】设氢气的转化率为x。H2(g) I2(g)2HI(g)起始浓度(molL1) 0.01 0.01 0转化浓度(molL1) 0.01x 0.01x 0.02x平衡浓度(molL1) 0.010.01x 0.010.01x 0.02xK0.25解得x20%。4在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数是15.4%。【答案】B【解析】 N2(g)3H
5、2(g)2NH3(g)起始物质的量(mol) 2 8 0转化物质的量(mol) 2/3 2 4/3平衡物质的量(mol) 4/3 6 4/3所以平衡时氮气的体积分数15.4%。归纳总结化学平衡的计算模式及解题思路1计算模式mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始量 a b 0 0变化量 mx nx px qx平衡量 amx bnx px qx(1)对于反应物：平衡时的相关量起始量变化量(2)对于生成物：平衡时的相关量起始量变化量2基本解题思路(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)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量三者的关系，代入未知数确定平衡体系
6、中各物质的起始量、变化量、平衡量，并按1中“模式”列表。(3)解答题设问题：明确了“始”、“变”、“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、平衡时某成分的浓度、平衡常数、平均相对分子质量等，给出题目答案。活学活用1在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L 的密闭容器中充分反应，达到平衡后，测得H20.008 0 molL1。(1)求该反应的平衡常数。(2)求I2的平衡转化率。【答案】(1)0.25(2)20%【解析】本题是已知初始浓度和某物质的平衡浓度，求平衡常数和平衡转化率。K0.25。(2)(I2)100%20%。2反应SO2(g)NO2(g)SO3(
7、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，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】(1)1(2)SO3NO molL1，SO2 molL1，NO2 molL1【解析】本题是已知初始浓度和平衡转化率，求平衡常数和平衡浓度。(1)设平衡时SO2的浓度为x molL1由题意可知100%50%，x1，K1。(2)设达平衡时NO的浓度
8、为y molL1因为温度不变，平衡常数不变，K1则1，y平衡浓度：SO23 molL1 molL1 molL1NO22 molL1 molL1 molL1SO3NO molL1。探究点二平衡转化率的影响因素1在1 200 时测得反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)达平衡时，K2.25。试计算CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为下列三种情况下的CO2、H2的平衡转化率，填写下表：初始浓度CO2(molL1)H2(molL1)(H2)(CO2)0.010 00.010 060%60%0.010 00.012 054%65%0.010 00.008 066%53%2.分析上表计算结果
9、，可得出的结论是(1)同一化学反应，不同物质的平衡转化率可能相同，也可能不同。(2)增大H2的浓度，CO2转化率的变化是增大，H2转化率的变化是减小。(3)减小H2的浓度，CO2转化率的变化是减小，H2转化率的变化是增大。归纳总结(1)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。(2)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。(3)对任意化学反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)若A、B的起始浓度之比为ab，则(A)(B)。活学活用3相同
10、体积的四个密闭容器中，进行同样的四个可逆反应，2A(g)B(g)3C(g)2D(g)。起始时各容器中所装A、B的物质的量分别是甲容器乙容器丙容器丁容器A2 mol1 mol2 mol1 molB1 mol1 mol2 mol2 mol在相同的温度下建立平衡时，有关A、B转化率的说法正确的是()A的转化率为甲丙乙丁A的转化率为甲乙丙乙丙丁B的转化率为丁乙丙甲A B C D【答案】A【解析】根据转化率的变化规律：丁中A的转化率最大，甲中A的转化率最小，丙容器比乙容器物质的量大，相当于丙中的压强大于乙中的压强，因该反应是一个气体体积增大的反应，所以乙中A的转化率大于丙中A的转化率，即丁乙丙甲；B的转
11、化率用同样的方法确定为甲乙丙丁。【学习小结】【自我检测】1在密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ，有下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，且平衡常数K1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O相互混合并加热到800 ，则CO的转化率为()A40% B50% C60% D83.3%【答案】B2在甲、乙两容器中各盛一定量的碳和二氧化碳(甲：12 g C,22 g CO2；乙：20 g C,22 g CO2)，在同温同压下进行反应，达到平衡时，两容器中二氧化碳的转化率的关系()A甲乙 B甲乙C甲乙 D不能确定【答案】C3在557 时，密闭容器中进行
12、下列反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。若CO起始浓度为2 molL1，水蒸气浓度为3 molL1，达到平衡时，测得CO2的浓度为 1.2 molL1。则该反应中CO的转化率是_，水蒸气的转化率是_。【答案】60%40%4在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，达平衡时各物质的浓度分别是NO20.06 molL1，NO0.24 molL1，O20.12 molL1。试求：(1)该温度下反应的平衡常数。(2)开始时NO2的浓度。(3)NO2的转化率。【答案】(1)1.92 molL1(2)0.3 molL1(3)80%【解析】(1)K1.92 molL1。(2)2NO2(g)2NO(g)O2(g)得：c0(NO2)0.3 molL1(3)(NO2)100%80%。1
