平衡轉(zhuǎn)化率 壓強(qiáng)平衡常數(shù) 課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修1

第2課時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率壓強(qiáng)平衡常數(shù)第2章第2節(jié)1.掌握平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算(重、難點(diǎn))。2.了解壓強(qiáng)平衡常數(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算一1.計(jì)算模型——“三段式”法與化學(xué)反應(yīng)速率的“三段式”法基本相同，有關(guān)平衡常數(shù)計(jì)算的關(guān)鍵是找到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)化量和平衡量。如可逆反應(yīng)：

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)c始/(mol·L－1)

a

b

00c轉(zhuǎn)/(mol·L－1)

mx

nx

pxqxc平/(mol·L－1)

a－mx

b－nx

pxqx

(px)p·(qx)q(a－mx

)m·(b－nx)n=K=2.平衡轉(zhuǎn)化率如可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率：

注意

(1)物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)程度越大。

(2)對(duì)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。例1一定溫度下，將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)注入體積為1.0L的密閉反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，達(dá)到平衡后，測(cè)得SO3的平衡濃度為0.044mol·L－1。(1)計(jì)算SO2和O2的平衡轉(zhuǎn)化率。答案第一步，列“三段式”2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)初始濃度/(mol·L－1)

0.050

0.030

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

0.044

0.022

0.044平衡濃度/(mol·L－1)

0.006

0.008

0.044第二步，根據(jù)轉(zhuǎn)化量，計(jì)算轉(zhuǎn)化率

(2)計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K。答案第三步，根據(jù)平衡濃度，計(jì)算平衡常數(shù)例2某溫度下，H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)的平衡常數(shù)K＝0.25，若在此溫度下，在10L的密閉容器中充入0.2molHI氣體，達(dá)到平衡時(shí)，HI的分解率為____________。80%例3在830K時(shí)，在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

ΔH<0。試回答下列問題：(1)若起始時(shí)c(CO)＝2mol·L－1，c(H2O)＝3mol·L－1，4s后達(dá)到平衡，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝____。1(2)在相同溫度下，若起始時(shí)c(CO)＝1mol·L－1，c(H2O)＝2mol·L－1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H2的濃度為0.5mol·L－1，則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)______(填“是”或“否”)，此時(shí)v正_______(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。否大于

壓強(qiáng)平衡常數(shù)及簡(jiǎn)單計(jì)算二1.壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)的概念在化學(xué)平衡體系中，由各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)，用符號(hào)Kp表示，其單位與表達(dá)式有關(guān)。2.表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下，達(dá)到平衡時(shí)，其壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝

。其中：p平(A)、p平(B)、p平(C)、p平(D)表示對(duì)應(yīng)物質(zhì)的分壓。②混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和，即

p總＝pA＋pB＋pC＋…。

例1在300℃、8MPa下，將CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1∶3通入恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)條件下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝____________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

例2[2021·全國(guó)乙卷，28(2)]一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的碘化劑。氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時(shí)部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時(shí)平衡常數(shù)Kp＝1.0×104Pa2，在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃，碘蒸氣初始?jí)簭?qiáng)為20.0kPa。376.8℃平衡時(shí)，測(cè)得燒瓶中壓強(qiáng)為32.5kPa，則p平(ICl)＝___________kPa，反應(yīng)2ICl(g)===Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的平衡常數(shù)K＝_____________________(列出計(jì)算式即可)。24.8

自我測(cè)試1231.在773K、恒容條件下，CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝9，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol·L－1，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率是A.60%

B.50%

C.75%

D.25%√

設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化的濃度為xmol·L－1CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)c始/(mol·L－1)

0.020

0.020

0

0c轉(zhuǎn)/(mol·L－1)

x

x

x

xc平/(mol·L－1)0.020－x

0.020－x

x

x

自我測(cè)試123√2.已知2NO2(g)

N2O4(g)，用分壓p(某組分的分壓等于總壓與其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的積)表示的平衡常數(shù)Kp＝

。298K時(shí)，在體積固定的密閉容器中充入一定量的NO2，平衡時(shí)NO2的分壓為100kPa。已知Kp＝2.7×10－3kPa－1，則NO2的轉(zhuǎn)化率為A.70%

B.55%

C.46%

D.35%假設(shè)NO2起始時(shí)投入的物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化率為x，

2NO2(g)

N2O4(g)n始/mol

1

0n轉(zhuǎn)/mol

x

0.5xn平/mol

1－x

0.5x同溫同體積時(shí)，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比p平(NO2)∶p平(N2O4)＝(1－x)∶0.5x＝100kPa∶p平(N2O4)

自我測(cè)試1233.硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)。某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_____________，增大壓強(qiáng)，K_____(填“增大”“減小”或“不變”)。不變?cè)诨瘜W(xué)方程式一定的情況下，K只受溫度影響。溫度不變，K不變。自我測(cè)試1233.硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)。某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：(2)①將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________。800mol－1·L2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)c始/mol·L－1

0.20.1

0c轉(zhuǎn)/mol·L－1

0.160.08

0.16c平/mol·L－10.04

0.020.1