平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率的專題學(xué)案

1、化學(xué)平衡與轉(zhuǎn)化率的專題導(dǎo)學(xué)案高二化學(xué) 9.25【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握轉(zhuǎn)化率的概念及計(jì)算；2.理解平衡移動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】轉(zhuǎn)化率的計(jì)算及大小比較?！緦W(xué)習(xí)方法】在化學(xué)平衡的有關(guān)問題中，關(guān)于物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的討論是其中既常見又為學(xué)生所困惑的問題。鑒于化學(xué)平衡知識(shí)的抽象性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難準(zhǔn)確理解化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)。但只要深刻理解化學(xué)平衡的概念和平衡移動(dòng)原理，并掌握一定的思維方法和解題技巧，該類問題就可迎刃而解。下面就化學(xué)平衡移動(dòng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的變化用具體實(shí)例進(jìn)行分析討論?！緦W(xué)習(xí)過程】一、增大或減少某反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率的變化     例1在557時(shí)，密閉容器中

2、進(jìn)行下列反應(yīng) CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)。若CO起始濃度為2mol/L（1），水蒸氣濃度為3mol/L（2），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為1.2mol/L。求CO及H2O的轉(zhuǎn)化率。    例2若將例1中的劃線部分（2）改成水蒸氣濃度為6mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為1.5mol/L。同樣按上述方法求算，可得CO轉(zhuǎn)化率為 ，H2O的轉(zhuǎn)化率為 。   例3若將例1中的劃線部分（1）改成CO起始濃度為1mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為0.75mol/L。同樣按上述方法求

3、算，可得CO轉(zhuǎn)化率為 ，H2O的轉(zhuǎn)化率為 。例4若將例1中的劃線部分（1）改成CO起始濃度為2mol/L，將例1中的劃線部分（2）改成水蒸氣濃度為6mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為2.4mol/L。同樣按上述方法求算，可得CO轉(zhuǎn)化率為60%   ，H2O的轉(zhuǎn)化率為40%。以上三小題轉(zhuǎn)化率可歸納為 CO + H2O(氣)   CO2 + H2轉(zhuǎn)化率CO% H2O% 例1起始濃度 mol/L23   0 0       60%     

4、; 40% 例2起始濃度 mol/L26   0 0        75%     25%  例3起始濃度 mol/L13   0 0       75%     25%     例4起始濃度 mol/L46   0 0       60% 

5、0;    40%     通過以上四題的計(jì)算可得出以下結(jié)論： 1、增大某一反應(yīng)物濃度可使其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，自身轉(zhuǎn)化率下降； 2、若容器體積不變，使其它反應(yīng)物的濃度減小，則自身的轉(zhuǎn)化率也下降。 3、若容器體積不變， 對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g)，達(dá)到平衡后，按原比例同倍數(shù)的增加反應(yīng)物A和B的量 若a+b<c+d，  A、B的轉(zhuǎn)化率均減小 若a+b>c+d，  A、B的轉(zhuǎn)化率均增大若a+b=c+d，  A、B的轉(zhuǎn)化率均不變  由此可反映出反應(yīng)物

6、轉(zhuǎn)化率的變化可能是化學(xué)平衡向正向移動(dòng)的結(jié)果，也可能是化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)的結(jié)果。二、增大分解反應(yīng)的反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率變化     在上一難題解決之后，學(xué)生又遇到新的問題，增大分解反應(yīng)的反應(yīng)物濃度，轉(zhuǎn)化率又該怎么判斷？ 舉例                         V    

7、; 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 （1） 2NO2（g） N2O4（g）                V<0          增大（2） PCl5（g）  PCl3（g）+Cl2（g）   V>0          減?。?） 2HI（g

8、）  H2（g）+I2（g）         V=0         不變例1：某恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：2NO2（g）  N2O4（g），在相同條件下，若分別向容器中通入一定量的NO2氣體或N2O4氣體，重新達(dá)到平衡后，容器內(nèi)N2O4的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)             

9、    （  ）                                             &#

10、160;      A都增大      B都減小     C前者增大后者減小      D前者減小后者增大例2：例一定溫度下，將amol PCl5通入一個(gè)容積不變的反應(yīng)器中，達(dá)到如下平衡：PCl5（g）  PCl3（g）+Cl2（g），測(cè)得平衡混合氣體壓強(qiáng)為p1，此時(shí)再向反應(yīng)器中通入amol PCl5，在溫度不變的條件下再度達(dá)到平衡，測(cè)得壓強(qiáng)為p2，下列判斷正確的是  

11、;                                       （  ）          &

12、#160;                                      A.2p1p2    B.PCl5的轉(zhuǎn)化率增大 C.2p1p2   

13、60; D.PCl3%（體積含量）減少 例3： 2HI（g）  H2（g）+I2（g）是氣體體積不變的可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向固定密閉容器中加入HI，使c（HI）的濃度增大，HI平衡轉(zhuǎn)化率 。對(duì)于氣體體積不變的可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后增加反應(yīng)物，達(dá)到新的化學(xué)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。      由以上三個(gè)例題可以總結(jié)為：恒溫恒容的容器，當(dāng)增大某物質(zhì)的量時(shí)，可將濃度問題轉(zhuǎn)換為壓強(qiáng)問題，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，最后再判斷轉(zhuǎn)化率變化。三、增大壓強(qiáng)判斷各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化 對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)

14、60; cC(g)+dD(g)，（a+b c+d，）在壓強(qiáng)變化導(dǎo)致平衡移動(dòng)時(shí)，學(xué)生感到困惑的是充入“惰性氣體”化學(xué)平衡朝哪個(gè)方向移動(dòng)？轉(zhuǎn)化率如何變化？可歸納為以下兩方面：  1. 恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”，化學(xué)平衡不移動(dòng)。因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化，故各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。  2. 恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)容器容積必然增大，相當(dāng)于對(duì)反應(yīng)體系減壓，繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。 常見題型及解題技巧“概念”法：   例1：已知在一定溫度下，0.2molCO和0.2molH2O(g)在容

15、積為2L的密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO(g) + H2O(g) CO 2(g) + H2(g) ，經(jīng)過一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)平衡。測(cè)得CO和CO2的平衡濃度值比為32，求CO的平衡轉(zhuǎn)化率為多少？“比較”法：例2：在一定溫度下，在一容積不變的密閉容器中按3molA、1molB投料進(jìn)行下述可逆反應(yīng)：3A(g) + B(g)    2C(g) + 2D(g) 經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)平衡。測(cè)得A的轉(zhuǎn)化率為a%，用“>”，“<”或“=”填空。 若按3molA、2molB投料，在相同條件下反應(yīng)，則達(dá)平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率  a%； 若按4molA、1m

16、olB投料，在相同條件下反應(yīng)，則達(dá)平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率  a%； 若按6molA、2molB投料，在相同條件下反應(yīng)，則達(dá)平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率  a%；練習(xí): 在恒溫、恒容條件下，在某密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) NH3(g)，剛開始向容器中加入1mol N2,3molH2,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向容器中按1：3的比例加入N2和H2，重新到達(dá)平衡時(shí)，N2和H2的轉(zhuǎn)化率怎樣變化？平衡體系中各種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)如何變化？“隔離”法：例3：將amol的NO2 放入一固定容積的容器中，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)平衡，NO2 的轉(zhuǎn)化率為A，再充入等量的NO2在相同條件下反應(yīng)再達(dá)平衡，NO

17、2的轉(zhuǎn)化率為B，則A B。若充入適量的氮?dú)?，則達(dá)到平衡時(shí)， NO2的轉(zhuǎn)化率將 ，“極限”法例4：在一密閉容器中，反應(yīng)mA(g)+nB(g)  pC(g), 達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c(A)為0.5 mol·L-1；在溫度不變的條件下，將容器體積擴(kuò)大一倍，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c(A)為0.3 mol·L-1。則下列判斷正確的是     A化學(xué)計(jì)量數(shù)：m+np            B平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了C物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率減小了  

18、;       D物質(zhì)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了練習(xí): 在一密閉容器中，反應(yīng)mA(g) nB(g), 達(dá)到平衡后，保持溫度不變，改變?nèi)萜鞯捏w積（V）時(shí)，B的濃度的變化如下表所示，則下列判斷正確的是容器的體積（V）L1 V2 V3 V4 V5 V6 VC(B) (mol/L)0.20.160.120.100.060.07A.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加 B.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小 D.化學(xué)計(jì)量數(shù)：mn小結(jié)：在審題過程中進(jìn)行4個(gè)關(guān)注：一要關(guān)注容器是否可變，二要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)是否可逆，三要關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否都為氣體，四要關(guān)注反應(yīng)兩邊氣

19、體體積是否相等。鞏固練習(xí)1. 有兩個(gè)起始體積相同的密封容器，容器體積固定，容器體積可變，分別在兩個(gè)容器中充入m molA、n mol B，在相同溫度(恒溫)下發(fā)生可逆反應(yīng) ： m A(g)n B(g) p C(g)q D(g) 比較平衡時(shí)，容器、中A的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系。2.已知723K時(shí)，2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) +393.2kJ。在該溫度下，向一有固定容積的密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1；向另一體積相同、固定容積的密閉容器中通入1molSO2和0.5molO2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q2。則下列判斷不正確的是( ) A.反應(yīng)速率v(SO2) 第一種情況比第二種情況大B.達(dá)到平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率第一種情況比第二種情況大C.達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的密度第一種情況比第二種情況大D.兩種情況下平衡時(shí)放出的熱分別為Q1=393.2kJ，Q2=196.6kJ3.在800時(shí)，在2L密閉容器中將一定量的NO和O2混合發(fā)生反應(yīng)2NO (g)+ O2(g)2NO2(g)，n(NO)隨時(shí)間的變化如下表： 時(shí)間/s0102