魯科版 (2019)選擇性必修1第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度試講課ppt課件

這是一份魯科版 (2019)選擇性必修1第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度試講課ppt課件，共38頁。PPT課件主要包含了平衡轉(zhuǎn)化率定義，c2平SO3，αS02，C始SO2，X100%，88%，α02，c始O2，73%，αH2等內(nèi)容，歡迎下載使用。
化學(xué)反應(yīng)的限度 平衡常數(shù)
化學(xué)反應(yīng)的限度 平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率
平衡轉(zhuǎn)化率α 對于化學(xué)反應(yīng)
a A + b B c C + d D
a A + b B c C + d D
對于溶液體系和恒容的氣態(tài)反應(yīng)體系，可以用物質(zhì)的量濃度進(jìn)行計(jì)算。
平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算(例1)
【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 mlS02(g)和0.030 mlO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.044 mlSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。
第一步，根據(jù)題目信息列出初始濃度和部分平衡濃度
【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 mlS02(g)和0.030 mlO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.044 mlSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度／ (ml·L-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度／ (ml·L-1) 平衡濃度／ (ml·L-1） 0.044
第二步，根據(jù)SO3初始濃度和平衡濃度，列出SO3的 轉(zhuǎn)化濃度
【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 mlS02(g)和0.030 mlO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.044 mlSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度／ (ml·L-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度／ (ml·L-1) 0.044 平衡濃度／ (ml·L-1） 0.044
第三步，根據(jù)SO3的轉(zhuǎn)化濃度，列出SO2和O2的轉(zhuǎn)化濃度
【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 mlS02(g)和0.030 mlO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.044 mlSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度／ (ml·L-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度／ (ml·L-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度／ (ml·L-1） 0.044
第四步，根據(jù)SO2和O2的轉(zhuǎn)化濃度和初始濃度， 列出平衡濃度
【例1】化學(xué)反應(yīng)2S02(g) +02(g) 2S03(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應(yīng)。將0.050 mlS02(g)和0.030 mlO2 (g)注入體積為1.0 L的密閉反應(yīng)器，并將反應(yīng)器置于某較高溫度下的恒溫環(huán)境中；達(dá)到化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.044 mlSO3 (g),求該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)及SO2 、O2的平衡轉(zhuǎn)化率。 解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度／ (ml·L-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度／ (ml·L-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度／ (ml·L-1） 0.006 0.008 0.044
第五步，根據(jù)定義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
解： 2S02(g) + 02(g) 2S03(g) 初始濃度／ (ml·L-1） 0.050 0.030 0轉(zhuǎn)化濃度／ (ml·L-1) 0.044 0.022 0.044 平衡濃度／ (ml·L-1） 0.006 0.008 0.044
c2平(SO2).c平(O2)
= 6.7X103 ml-1·L
（0.044 ml·L-1 ）2
（0.006 ml·L-1 ）2
X 0.008 ml·L-1
c始(SO2)-c平(SO2)
c始(O2)-c平(O2)
由例1可知，對于一個(gè)已標(biāo)明化學(xué)方程式的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)只有一個(gè)平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率卻可能不同。因此，脫離具體的反應(yīng)物談化學(xué)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率是沒有意義的。
K=6.7X103 ml-1·L
α（S02）= 88%
α（02） = 73%
平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算方法小結(jié)
首先根據(jù)題目信息盡量列出初始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度，然后根據(jù)反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化濃度按比例列出其他的轉(zhuǎn)化濃度，接著把所有的初始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度全部列出來，最后根據(jù)定義和題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
α(A)= X100%
初始時(shí)A的物質(zhì)的量-平衡時(shí)A的物質(zhì)的量
平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算(例2)
【例2】1200℃時(shí)測得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25 。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 ml·L-1，請計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。
第一步，根據(jù)題目信息列出初始濃度
【例2】1200℃時(shí)測得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K 為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100 ml·L-1，請計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。
解： H2(g) + CO2 (g) H20(g) + CO(g)
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1)平衡濃度／(ml·L-1）
第二步，設(shè)部分轉(zhuǎn)化濃度或平衡濃度為x， 本題設(shè)水(g)的平衡濃度為x
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1)平衡濃度／(ml·L-1） x
第三步，列出水(g)的轉(zhuǎn)化濃度
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1) x平衡濃度／(ml·L-1） x
第四步，按比例列出其他的轉(zhuǎn)化濃度
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1) x x x x平衡濃度／(ml·L-1） x
第五步，列出其他的平衡濃度
【例2】1200℃時(shí)測得反應(yīng)H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K為2.25。若反應(yīng)從H2(g)和CO2(g)開始，且H2(g)和CO2(g)的初始濃度均為0.0100ml·L-1，請計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度及H2和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1) x x x x平衡濃度／(ml·L-1） 0.0100-x 0.0100-x x x
第六步，根據(jù)定義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
c平(H2).c平(CO2)
c平(H2O).c平(CO)
(0.0100 ml·L-1 -x)2
解方程得：x1=0.0060 ml·L-1,x2=0.0300 ml·L-1
第七步，根據(jù)實(shí)際情況（取值范圍）合理處理數(shù)據(jù)。
0.0300 ml·L-1〉 c始(H2)不合理，舍去
c平(H2)=c平(CO2)=0.0100ml·L-1–x = 0.0040ml·L-1
c平(H20) =c平(CO)= x = 0.0060ml·L-1
第八步，根據(jù)題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
第八步，根據(jù)題目要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
轉(zhuǎn)化濃度 x x x x
初始濃度／(ml·L-1） 0.0100 0.0100 0 0轉(zhuǎn)化濃度／(ml·L-1) 0.006 0.006 0.006 0.006平衡濃度／(ml·L-1） 0.004 0.004 0.006 0.006
c始(H2)-c平(H2)
c始(CO2)-c平(CO2)
問題：H2 CO2 轉(zhuǎn)化率相同，是必然還是偶然？
問題1：A組兩個(gè)反應(yīng)物為什么平衡轉(zhuǎn)化率相同？ 如何理解？
1200℃時(shí) H2(g)+CO2 (g) H20(g)+CO(g)反應(yīng)物的初始濃度及相應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率如下表。
問題2：B組H2為什么平衡轉(zhuǎn)化率比CO2低？ 如何理解？
問題3：C組H2為什么平衡轉(zhuǎn)化率比CO2高？ 如何理解？
分析上表可以發(fā)現(xiàn)，增大氫氣在原料氣中的濃度，可使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率提高；同理，增大二氧化碳在原料氣中的濃度，可使氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率提高。
增大氧氣在原料氣中的濃度，可使二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率提高
問題：在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中有什么意義？
應(yīng)用： 根據(jù)這一原理，在化工生產(chǎn)中常常通過增大某一種價(jià)廉、易得的反應(yīng)物的濃度來提高另一種昂貴、稀缺的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而降低生產(chǎn)成本；或提高對環(huán)境可能造成污染的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而更加綠色環(huán)保。