魯科版高二化學(xué)選擇性必修1化學(xué)反應(yīng)的限度課件2

1、化學(xué)反應(yīng)的限度（2）高二年級(jí) 化學(xué)主講人 劉洪兵北京市豐臺(tái)區(qū)豐臺(tái)第二中學(xué) 北京市中小學(xué)空中課堂化學(xué)反應(yīng)的限度平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)的限度平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率定義平衡轉(zhuǎn)化率 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)a A + b B c C + d D (A)= X100%初始時(shí)A的物質(zhì)的量-平衡時(shí)A的物質(zhì)的量初始時(shí)A的物質(zhì)的量a A + b B c C + d D(B)= X100%初始時(shí)B的物質(zhì)的量-平衡時(shí)B的物質(zhì)的量初始時(shí)B的物質(zhì)的量 對(duì)于溶液體系和恒容的氣態(tài)反應(yīng)體系，可以用物質(zhì)的量濃度進(jìn)行計(jì)算。平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算(例1)【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050

2、 molS02(g)和0.030 molO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測(cè)得反應(yīng)器中有0.044 molSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。第一步，根據(jù)題目信息列出初始濃度和部分平衡濃度【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 molS02(g)和0.030 molO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測(cè)得反應(yīng)器中有0.044 molSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常

3、數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 平衡濃度 (molL-1） 0.044第二步，根據(jù)SO3初始濃度和平衡濃度，列出SO3的 轉(zhuǎn)化濃度【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 molS02(g)和0.030 molO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測(cè)得反應(yīng)器中有0.044 molSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平

4、衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.044第三步，根據(jù)SO3的轉(zhuǎn)化濃度，列出SO2和O2的轉(zhuǎn)化濃度【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 molS02(g)和0.030 molO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測(cè)得反應(yīng)器中有0.044 molSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解

5、： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.044第四步，根據(jù)SO2和O2的轉(zhuǎn)化濃度和初始濃度， 列出平衡濃度【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 molS02(g)和0.030 molO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測(cè)得反應(yīng)器中有0.044 molSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平

6、衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044第五步，根據(jù)定義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044K =c2平(SO3)c2平(SO2).c平(O2)= 6.7X103 mol-1L=（0

7、.044 molL-1 ）2（0.006 molL-1 ）2X 0.008 molL-1第五步，根據(jù)定義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044（S02）=c始(SO2)-c平(SO2)C始(SO2)X100%= 88%（02）=c始(O2)-c平(O2)c始(O2)X100%= 73% 由例1可知，對(duì)于一個(gè)已標(biāo)明化學(xué)方程式的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)只有一個(gè)平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率卻

8、可能不同。因此，脫離具體的反應(yīng)物談化學(xué)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044K=6.7X103 mol-1L（S02）= 88%（02） = 73% 平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算方法小結(jié)首先根據(jù)題目信息盡量列出初始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度，然后根據(jù)反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化濃度按比例列出其他的轉(zhuǎn)化濃度，接著把所有的初始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度全部列出來，最后根據(jù)定義和題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

9、 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044(A)= X100%初始時(shí)A的物質(zhì)的量-平衡時(shí)A的物質(zhì)的量初始時(shí)A的物質(zhì)的量平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算(例2)【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25 。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 molL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。第一

10、步，根據(jù)題目信息列出初始濃度【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 molL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)平衡濃度(molL-1） 第二步，設(shè)部分轉(zhuǎn)化濃度或平衡濃度為x， 本題設(shè)水(g)的平衡濃度為x【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+

11、CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 molL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)平衡濃度(molL-1） x第三步，列出水(g)的轉(zhuǎn)化濃度【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 mo

12、lL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x平衡濃度(molL-1） x第四步，按比例列出其他的轉(zhuǎn)化濃度【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 molL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)

13、初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x x x x平衡濃度(molL-1） x第五步，列出其他的平衡濃度【例2】1200時(shí)測(cè)得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100molL-1，請(qǐng)計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x x x x平衡濃度(molL-1）

14、 0.0100-x 0.0100-x x x第六步，根據(jù)定義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x x x x平衡濃度(molL-1） 0.0100-x 0.0100-x x xK=c平(H2).c平(CO2)= c平(H2O).c平(CO)= 2.25x2(0.0100 molL-1 -x)2解方程得：x1=0.0060 molL-1,x2=0.0300 molL-1第七步，根據(jù)實(shí)際情況（取值范圍）合理處理數(shù)據(jù)。解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) +

15、 CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x x x x平衡濃度(molL-1） 0.0100-x 0.0100-x x x解方程得：x1=0.0060 molL-1,x2=0.0300 molL-10.0300 molL-1 c始(H2)不合理，舍去解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x x x x平衡濃度(molL-1） 0.0100-x 0.0100-x x xc平(H2)=c平(CO2)=0.0100molL-1x

16、= 0.0040molL-1 c平(H20) =c平(CO)= x = 0.0060molL-1第八步，根據(jù)題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。第八步，根據(jù)題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算轉(zhuǎn)化濃度 x x x x解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.006 0.006 0.006 0.006平衡濃度(molL-1） 0.004 0.004 0.006 0.006（H2）=c始(H2)-c平(H2)c始(H2)X100%= 60%（C02）=c始(CO2)-c平(CO2)c始(CO2)X100%= 60%

17、問題：H2 CO2 轉(zhuǎn)化率相同，是必然還是偶然？轉(zhuǎn)化濃度 x x x x解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)初始濃度(molL-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.006 0.006 0.006 0.006平衡濃度(molL-1） 0.004 0.004 0.006 0.006c始(H2)-c平(H2)c始(H2)X100%= 60%c始(CO2)-c平(CO2)c始(CO2)X100%= 60%（H2）=（C02）=問題1：A組兩個(gè)反應(yīng)物為什么平衡轉(zhuǎn)化率相同？ 如何理解？ 1200時(shí) H2(g)+CO2 (g) H20(g)+C

18、O(g)反應(yīng)物的初始濃度及相應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率如下表。問題2：B組H2為什么平衡轉(zhuǎn)化率比CO2低？ 如何理解？問題3：C組H2為什么平衡轉(zhuǎn)化率比CO2高？ 如何理解？ 分析上表可以發(fā)現(xiàn)，增大氫氣在原料氣中的濃度，可使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率提高；同理，增大二氧化碳在原料氣中的濃度，可使氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率提高?；仡櫪}1增大氧氣在原料氣中的濃度，可使二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率提高 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度 (molL-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度 (molL-1） 0.006 0.008 0.044（S02）= 88%（02） = 73% 問題：在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中有什么意義？ 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度 (molL-1） 0.050