化學平衡的有關計算-化學選修4同步優質系列教案

2020-12-10 化學高中

2.3.6化學平衡的有關計算

〖教學流程〗

複習必修2有關計算 → 例題解析 → 講述轉化率判斷 → 教學評價。

〖板書〗一、計算模式

1.轉化率：某一反應中，反應物消耗量佔該反應物原起始量的百分比。物質A的轉化率為：

A的轉化率

（量：物質的量、質量、氣體體積、濃度、質量分數等，要求單位一致。）

2.產率

3.計算模式

mA(g) + nB(g)

pC(g) + qD(g)

起始量 a b 0 0

轉化量 mx nx px qx

平衡量 a－mx b－nx px qx

關係：反應物的平衡量 = 起始量－ 轉化量

生成物的平衡量 = 起始量 + 轉化量

①轉化量實質是反應掉的量或反應過程中生成的量，與化學計量數成正比。

②在計算過程中注意單位要統一，一般用物質的量濃度。

③在計算過程中可能涉及氣體定律的應用，有恆溫恆容時

；恆溫恆壓時

；

；M

。

〖例題〗445℃時，將0.1mol I2和0.02mol H2通入2L密閉容器中反應，達平衡後有0.03mol HI生成。求：①各物質的起始濃度和平衡濃度。②平衡時混合氣體中H2的體積分數。

解：①各物質的起始濃度分別為：

c(H2)

c(I2)

c(HI)

設H2反應的濃度為a，則

H2 + I2

2HI

起始濃度(mol/L) 0.01 0.05 0

轉化濃度 a a 2a

平衡濃度 0.01－a 0.05－a 0+2a

所以 0+2a

a = 0.0075mol/L

各物質的平衡濃度分別為：

c/ (H2) = 0.0025 mol/L c/ (I2) = 0.0425 mol/L

c/ (HI) = 0.015 mol/L

②由於同溫同壓下，氣體的體積和物質的量成正比，所以平衡時H2的體積分數為：

答：略。

〖板書〗二、有關反應物轉化率的判斷

1.溫度或壓強的變化而引起平衡右移，反應物的轉化率增大。

2.減小生成物濃度而引起平衡右移，反應物的轉化率增大。

3.反應物濃度變化引起平衡右移，有以下幾種情況：

①反應物只有一種aA(g) bB(g) + cC(g)，增加A的量時

若a＝b + c 則A的轉化率不變

若a＞b + c 則A的轉化率增大

若a＜b + c 則A的轉化率減小

②反應物不止一種，增加一種反應物的量，會提高另一種反應物的轉化率，而它本身的轉化率降低。

③aA(g) + bB(g)

cC(g) + dD(g)，按原比例同倍數增加A、B的量時

若a + b＝c + d 則A、B的轉化率不變

若a + b＞c + d 則A、B的轉化率增大

若a + b＜c + d 則A、B的轉化率減小

（教學評價）

1．（2019·試題調研）已知T1溫度下在容積為10 L的密閉容器中發生可逆反應X(g)＋Y(g)

2Z(g)＋2W(s)　ΔH，起始時充入15 mol X與15 mol Y,10 min時反應達到平衡狀態，測得平均速率v(Z)＝0.12 mol·L－1·min－1。下列有關說法正確的是（ D ）

A．T1溫度下該反應的平衡常數為2.56

B．平衡時再充入一定量的X，平衡正向移動，X的轉化率增大

C．若T2＞T1，T2時K＝1.52，則該反應的ΔH＞0

D．若其他條件不變，T3溫度下，K＝1.96，則Y的平衡轉化率約為41.3%

2．（2019·河南濮陽聯考）已知反應X(g)＋Y(g)

R(g)＋Q(g)的平衡常數與溫度的關係如表所示。830℃時，向一個2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反應初始4 s內v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列說法正確的是（ B ）

溫度/℃

700

800

830

1 000

1 200

平衡常數

1.7

1.1

1.0

0.6

0.4

A．4 s時容器內c(Y)＝0.76 mol/L

B．830℃達平衡時，X的轉化率為80%

C．反應達平衡後，升高溫度，平衡正向移動

D．1 200℃時反應R(g)＋Q(g)

X(g)＋Y(g)的平衡常數K＝0.4

【作業設計】P32 4

【教學感悟】

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