2.2化学反应的限度(第2课时 平衡转化率)-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第2节　化学反应的限度 第2课时　平衡转化率 第2章 化学反应的方向、限度与速率 温故知新 0.2 mol·L－1 解：设PCl5的起始浓度为x 在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨的反应： N2+3H2 ⇋ 2NH3 该反应在一定条件下存在一定的限度。但是在实际生产中，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。 探究一 ：平衡转化率的概念及其计算 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。 平衡转化率描述化学反应的限度。 1．平衡转化率的概念： 2．平衡转化率计算公式 A的平衡转化率 B的平衡转化率 对反应aA(g)＋ bB(g) cC(g)＋dD(g) 物质的平衡转化率越大，表示反应程度越大。 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。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1：1200℃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0.0100mol•L-1时，计算各物质的平衡浓度及H2和CO2的平衡转化率。 解析：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 = = c平(H2) c平(CO2) =2.25 (0.0100 mol·L-1-x)2 x2 c平(H2O)c平(CO) 解方程得：x1=0.0060mol·L-1，x2=0.0300mol·L-1 x2＞c始(H2)不合理，应舍去，则：c平(H2)=c平(CO2)=0.0100 mol·L-1-x=0.0100mol·L-1-0.0060mol·L-1=0.0040mol·L-1 α(CO2)= ×100% = c始(CO2) ×100% =60% 0.0100 mol·L-1-0.0040 mol·L-1 0.0100 mol·L-1 答： c平(H2)和c平(CO2)都是0.0040mol-1·L，c平(H2O)和c平(CO)都是0.0060mol-1·L，H2和CO2的平衡转化率都是60%。 c平(H2O)=c平(CO)=x=0.0060mol·L-1 α(H2)= ×100% = c始(H2)-c平(H2) c始(H2) ×100% =60% 0.0100 mol·L-1-0.0040 mol·L-1 0.0100 mol·L-1 c始(CO2)-c平(CO2) 例2： 20% 例3： 解析： 2 6 15.4% 【点击】　解答化学平衡计算题，要注意构建解题模式，熟练掌握有关物质的量、物质的量浓度、转化率、产率、某组分百分含量、化学平衡常数等各种计算关系式。 方法导引 平衡浓度的求算 在有关化学平衡的计算中，平衡浓度的求算始非常关键的环节。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。 有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进行计算。我们把这种方法称为“三段法”。 三段式法 如：可逆反应mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g)，假定反应物A、B的起始加入的物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 (1) 　　 m