内容正文:
第二节 化学平衡
第5课时 转化率
第二章 化学反应速率与化学平衡
学习目标
1.学会转化率的计算。
2.学会转化率的比较方法(平衡移动后)。
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
思考:平衡正向移动,是不是N2的转化率一定变大呢?
△ H<0
①降温
②增大压强(缩小容积)
③增加H2的量
④增加N2的量
N2的转化率_________
N2的转化率_________
N2的转化率_________
N2的转化率_________
增大
增大
增大
减小
规律一:多种反应物,恒温恒容条件下增加A的量,平衡正向移动,A的转化率降低,B的转化率增大
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
同时增加N2和H2的量,N2的转化率如何变化?
1.恒温,密闭容器中分别按下列2种方式投料,平衡时,①和②氮气的浓度相同吗?(已知①条件下氮气转化率为30%
N2 + 3H2 2NH3
① 1mol/L 3mol/L 0
② 0mol/L 0mol/L 2
等量投料
环节一等量投料
N2 + 3H2 2NH3
C起始 1mol/L 3mol/L 0
② 0mol/L 0mol/L 2
等量投料
N2 + 3H2 2NH3
C转化
C平衡
投料方向不同,折算到同侧,数值相等,最终平衡状态一样
N2 + 3H2 2NH3
① 1mol/L 3mol/L 0
② 0mol/L 0mol/L 2
等量投料
环节一等量投料
①和②是等效的
各物质百分含量相同
投料方向不同——极值法
当某反应无论从正反应方向进行还是从逆反应方向进行,最终平衡的状态一样。即同一种组分的百分含量(体积分数)均相同,这样的平衡互为等效平衡。
恒温恒压投料
2.恒温恒压下,体积可变的密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,达到平衡后,向体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,再次平衡时,氮气转化率如何变化?
N2 + 3H2 2NH3
① 1mol 3mol 0
②2mol 6mol 0
n(N2)
C(N2)
转化率N2
N2的体积分数
2n(N2)
C(N2)
转化率N2
N2的体积分数
环节二 恒温恒压投料
复制模型
恒温恒压投料
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
① 1 3 0 0
② 2 6 0 0
①和②等效
规律二:多种反应物,恒温恒压条件,按原投料比同倍数增加A和B,平衡正向移动,但 最终A和B的转化率都不变。
恒温恒容投料
3.恒温恒容下,密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,达到平衡后,向体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,再次平衡时,氮气转化率如何变化?
环节三 恒温恒容投料
N2 + 3H2 2NH3
① 1mol 3mol 0
②2mol 6mol 0
N2 + 3H2 2NH3
恒温恒容投料
① 1mol 3mol 0
② 2mol 6mol 0
===
恒压
等效
增大压强
正向移动
n(N2)
C(N2)
转化率N2
NH3的体积分数
2n(N2)
C(N2)
转化率N2
NH3的体积分数
n(N2)~2n(N2)
C(N2)~2C(N2)
转化率N2增大
NH3的体积分数增大
复制压缩模型
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
恒温恒容投料
规律三:在恒温恒容条件下,按原投料比同倍数增加A和B,平衡正向移动,但反应物(A或B)的转化率与气体系数的计量数有关。
气体计量数关系 A(或B)的转化率
m+n=p+q
m+n>p+q
m+n<p+q
不变
增大
减小
等同于增大压强
迁移巩固
迁移1(气体不变):恒温恒容下,体积为1L的密闭容器中分别按下列三种方式投料,平衡I2的浓度和体积分数相等吗?
I2(g) + H2(g) 2HI(g)
① 1mol