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-鲁科版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

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)ΔH>0。在一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2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1∶6，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1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)起始量(mol)1200转化量(mol)xxxx平衡量(mol)1－x2－xxx由题意可知＝，解得x＝0.8K＝＝＝。2．PCl5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K＝0.45mol·L－1。若此温度下，在容积为10.0L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0.150mol·L－1。PCl5的起始浓度是__________。【答案】(1)K＝(2)0.2mol·L－1K＝＝mol·L－1＝0.45mol·L－1，x＝0.2mol·L－1。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10－5，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α(A)＝×100%B的平衡转化率α(B)＝×100%3．在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气体混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到下列平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，K＝0.25。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(mol·L－1)0.010.010转化浓度(mol·L－1)0.01x0.01x0.02x平衡浓度(mol·L－1)0.01－0.01x0.01－0.01x0.02xK＝＝＝0.25解得x＝20%。4．在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2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)＋3H2(g)2NH3(g)起始物质的量(mol)280转化物质的量(mol)2/324/3平衡物质的量(mol)4/364/3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ab00变化量mxnxpxqx平衡量a－mxb－nxpxqx(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0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中充分反应，达到平衡后，测得[H2]＝0.0080mol·L－1。(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。K＝＝＝0.25。(2)α(I2)＝×100%＝20%。2．反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol·L－1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3mol·L－1，NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L－1，试求达到化学平衡时各物质的浓度。【答案】(...