2.2.5等效平衡之平衡转化率的判断 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2026-07-23
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普通

摘要:

该高中化学课件聚焦等效平衡中平衡转化率的判断,先复习影响化学平衡的浓度、压强、温度等因素,通过“平衡移动时转化率是否变化”等思考问题衔接,搭建从平衡影响因素到转化率分析的学习支架。 其亮点在于通过“助人为乐型”“按比例投料型”等分类实例(如SO₂与O₂反应中浓度改变对转化率的影响),结合“方向看浓度,转化率看压强”等模型建构,培养学生科学思维与证据推理能力。结构化的知识总结和课堂练习,助力学生掌握分析方法,也为教师提供清晰的教学思路。

内容正文:

2.2.5 等效平衡之平衡转化率的判断 【复习回顾】 影响化学平衡的因素 改变的外界条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 减小反应物浓度或增大生成物浓度 压强 (有气体参加的反应) Δn(g)≠0 增大压强(减小容器的容积) 减小压强(增大容器的容积) Δn(g)=0 改变压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 向气体分子体积减小的方向移动 向气体分子体积增大的方向移动 平衡不移动 向吸热反应方向移动 向放热反应方向移动 同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动 在工业生产中,我们希望反应物的转化率尽可能的高 【思考】当化学平衡移动时,转化率是否发生变化? 平衡正向移动,反应物的转化率一定会增大吗? 转化率(α) = ×100% n(始)-n(平) n(始) = ×100% c(始)-c(平) c(始) 即:转化率(α)= ×100% 变化量 初始量 影响平衡的因素有:温度、 压强 、 浓度 一定 一定 ”助人为乐“ 型 1. 增大其中一种反应物的浓度 【例】2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ,增大SO2的浓度, 平衡_______移动;SO2的转化率_________,O2的转化率_________ 减小 增大 正向 【结论】其它条件不变,增大某一反应物浓度, 可使其它反应物转化率增大,自身转化率减小 根据勒夏特列原理:外界条件改变,平衡向着减弱这种改变的方向移动,但最终不能消除这种改变 转化率(α)= ×100% 变化量 初始量 SO2浓度增大,平衡正移,变化量增大, 但起始量增大得更多,转化率减小 ”助人为乐“ 型 2. 减小其中一种反应物的浓度 【例】2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ,减小O2的浓度, 平衡_______移动;SO2的转化率_________,O2的转化率_________ 减小 增大 逆向 【结论】其它条件不变,减小某一反应物浓度 可使其它反应物转化率减小,自身转化率增大; 根据勒夏特列原理:外界条件改变,平衡向着减弱这种改变的方向移动,但最终不能消除这种改变 转化率(α)= ×100% 变化量 初始量 O2浓度减小,平衡逆移,变化量减小, 但起始量减小得更多,转化率增大 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (1) 若m + n> p + q 【例】在容积为1L的容器中,充入2molSO2和1molO2, 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 达到平衡后,再充入2molSO2和1molO2, 平衡_______移动;SO2的转化率_________,O2的转化率_________ 平衡时 α(SO2)=a% 2molSO2 1molO2 2molSO2 1molO2 2molSO2 1molO2 平衡时 α(SO2)=a% 平衡时 α(SO2)=a% 新平衡时 α(SO2)>a% 4molSO2 2molO2 V ↘ P ↗ 增大 增大 正向 按原比例投料型 1. 多种反应物,恒温、恒容 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (2) 若m + n< p + q 【例】在容积为1L的容器中,充入1molN2和2molCO2, N2(g) + 2CO2(g) 2NO(g)+2CO(g) 。达到平衡后,再充入1molN2和 2molCO2,平衡______移动; N2的转化率_________,CO2的转化率______ 平衡时 α(N2)=a% 1molN2 2molCO2 平衡时 α(N2)=a% 1molN2 2molCO2 平衡时 α(N2)=a% 1molN2 2molCO2 V ↘ P ↗ 新平衡时 α(N2)< a% 2molN2 4molCO2 减小 减小 正向 按原比例投料型 1. 多种反应物,恒温、恒容 按原比例投料型 1. 多种反应物,恒温、恒容 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (3) 若m + n= p + q 【例】 在容积为1L的容器中,充入1molH2和1molI2, H2(g) + I(g) 2HI(g) 。达到平衡后,再充入molH2和1molI2, 平衡______移动; H2的转化率_________,I2的转化率______ 平衡时 α(H2)=a% 1molH2 1molI2 平衡时 α(H2)=a% 1molH2 1molI2 平衡时 α(H2)=a% 1molH2 1molI2 V ↘ P ↗ 新平衡时 α(H2)= a% 2molH2 2molI2 不变 不变 正向 多种反应物,按原比例投料型 【结论】 恒温恒容条件下,对于反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 若按原比例同倍数增加A和B,平衡正向移动, 但反应物(A或B)的转化率与气体物质的计量数有关 方向看浓度 转化率看压强 气体计量数关系 α(A)或α(B) (1) 若m + n> p + q (2) 若m + n< p + q (3) 若m + n= p + q 减小 增大 不变 平衡移动后的结果,相当于原平衡增大压强后的结果 按原比例投料型 2. 一种反应物,恒温、恒容 恒温恒容条件下,若反应物只有一种:mA(g) nB(g) +pC(g) 不改变其他条件时,增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关 (1) 若m > n + p ,A的转化率__________ (2) 若m < n + p , A的转化率__________ (3) 若m = n + p , A的转化率__________ 减小 增大 不变 方向看浓度 转化率看压强 平衡移动后的结果,相当于原平衡增大压强后的结果 按原比例投料型 反应 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)在密闭恒容容器中达到平衡, 温度不变的情况下,增加CO2(g)的物质的量,达到平衡后, CO2的浓度 。 不变 K=c(CO2),K只受温度影响,温度不变,K不变,CO2浓度不变 单物质的平衡常数 K=c(A) 或 K=1/c(A) 类型的反应。 只要温度不变,平衡时该物质的浓度不会变化。 归纳 一种气态物质时: 投料不变,改变条件型 1. 恒容变恒压 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 【例】在容积为1L的容器中,充入2molSO2和1molO2, 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 达到平衡后,SO2为a%; 若反应在恒温恒压条件下进行,达到平衡后SO2的转化率______a% 平衡时 α(SO2)=a% 恒温恒容 恒温恒压 2molSO2 1molO2 体积减小,增大压强 平衡正向移动 新平衡时 α(SO2)>a% 平衡时 α(SO2)=a% 2molSO2 1molO2 > (1) 若m + n> p + q 2molSO2 1molO2 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (2) 若m + n< p + q 【例】在容积为1L的容器中,充入1molN2和2molCO2, N2(g) + 2CO2(g) 2NO(g)+2CO(g) 。达到平衡后, N2为a%; 若反应在恒温恒压条件下进行,达到平衡后N的转化率______a% 平衡时 α(N2)=a% 1molN2 2molCO2 平衡时 α(N2)=a% 1molN2 2molCO2 新平衡时 α(N2)> a% 1molN2 2molCO2 按原比例投料型 体积增大,减小压强 平衡正向移动 恒温恒容 恒温恒压 1. 恒容变恒压 > 投料不变,改变条件型 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (3) 若m + n= p + q 1. 恒容变恒压 【例】在容积为1L的容器中,充入1molHI, 2HI(g) H2(g) + I2(g) 。达到平衡后,HI为a%; 若反应在恒温恒压条件下进行,达到平衡后HI的转化率______a% 平衡时 α(HI)=a% 恒温恒容 1molHI 压强不变 平衡不移动 平衡时 α(HI)=a% 恒温恒压 1molHI = 投料不变,改变条件型 【结论】 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 恒温恒容条件下反应物的转化率,总是小于或等于恒温恒压下反应物的转化率 △n(气体)=0,恒压永远等于恒容 恒压永远≥恒容 △n(气体)≠0,恒压永远大于恒容 模型建构:将反应过程中出现的改变, 当作是在原平衡建立后外界因素的改变, 则新平衡的转化率相当于在原平衡基础上改变压强后的转化率 将“边反应边改变”变成“等反应完了再改变”来理解 投料不变,改变条件型 2. 恒温变绝热 【例】在恒温、容积为1L的容器中,充入1molHI, 2HI(g) H2(g) + I(g) △H>0 。达到平衡后,HI为a%; 若反应在绝热恒容条件下进行,达到平衡后HI的转化率______a% 平衡时 α(HI)=a% 恒温恒容 1molHI 容积不变 温度降低 平衡时 α(HI)<a% 绝热恒容 1molHI < 投料不变,改变条件型 2. 恒温变绝热 【例】在恒温、容积为1L的容器中,充入1molH2和1molI2, H2(g) + I(g) 2HI(g) △H<0 。达到平衡后,H2为a%; 若反应在绝热恒容条件下进行,达到平衡后H2的转化率______a% 平衡时 α(H2)=a% 恒温恒容 1molH2 1molI2 容积不变 温度升高 平衡时 α(H2)<a% 绝热恒容 1molH2 1molI2 < 投料不变,改变条件型 【结论】 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 恒温恒容条件下反应物的转化率, 总是大于绝热恒容下反应物的转化率 绝热永远<恒温 模型建构:将反应过程中出现的改变, 当作是在原平衡建立后外界因素的改变, 则新平衡的转化率相当于在原平衡基础上改变温度后的转化率 课堂练习 1.在一个密闭容器中充入a mol A和b mol B,发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH>0,一段时间后达到平衡,测得各物质的浓度。 (1)若体积不变,仅增加c(A),A的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),B的转化率将 ,达到新平衡时,c(A)将 ,c(B)将 ,c(C)将 ,c(D)将 。 (2)体积不变,再充入a mol A和b mol B,则平衡 移动,达到新平衡时,c(A)将 ,c(B)将 ,c(C)将 ,c(D)将 。 ①若a+b=c+d,则A的转化率将 ; ②若a+b>c+d,则A的转化率将 ; ③若a+b<c+d,则A的转化率将 。 减小 增大 增大 减小 增大 增大 正向 增大 增大 增大 增大 不变 增大 减小 课堂练习 2.对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) 再充入PCl5(g),平衡向_______方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率_____,PCl5(g)的百分含量______。 (2)2HI(g) I2(g)+H2(g) 再充入HI(g),平衡向_______方向移动,达到平衡后,HI的分解率_____,HI的百分含量______。 (3)2NO2(g N2O4(g) 再充入NO2(g),平衡向_______方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率_____,NO2(g)的百分含量______。 正反应 减小 增大 正反应 不变 不变 正反应 增大 减小 课堂练习 3. 反应①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ②2HI(g) H2(g)+I2(g) ③2NO2(g) N2O4(g) 在一定条件下,达到化学平衡前时, 反应物的转化率均是a%。若保持各自的温度不变、体积不变, 分别再加入一定量的各自的反应物,则转化率( ) A、均不变 B、均增大 C、①增大,②不变,③减小 D、①减小,②不变,③增大 D $

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