平衡转化率
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设平衡生成水的物质的量浓度为x 2、解:H2(g)+CO2 (g) 初始浓度(mol/L) 0.01 0.01 H2 O(g) +CO(g) 0 0
变化浓度 平衡浓度
x 0.01-x
x 0.01-x
x x
x x
x2 则 ———=2.25 2
(0.01-x)
x1=0.006mol/L x2=0.03mol/L>c0(舍去)
(2)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
例2、在1200℃时测得反应达平衡时,kc=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反应从 CO2(g)和H2(g)开始,且CO2(g)和H2(g)的初始浓度 均为0.0100mol/L时,试计算各物质的平衡浓度及 CO2(g)和H2(g)平衡转化率。
[H2]=[CO2]=0.01-x=0.004mol/L [H20]=[CO]=0.006mol/L
α (H2)
= ——
α (C02)
= ——
0.006 ×﹪=60﹪ 0.01 0.006 ×﹪=60﹪ 0.01
知识小结
1、设反应物转化量为x 2、借助三段式用含x的式子 表示各物质的平衡浓度 3、通过平衡常数表达式列 方程式 4、解方程式
小结一下
已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 求算出各组分转化浓度 各组分平 衡浓度 化学平衡常数
变式训练
• CO2和H2的混合气体加热到1123K时可建立 下列平衡: • CO2+H2 CO+H2O,此温度下K=1, 假若平衡时有90%的氢气变成了水,求起始 时二氧化碳和氢气的物质的量之比。
1、K与转化率的关系
K 值越大,说明平衡体系中生成物所占比例 越大,正向反应进行的程度越大,即该反 应进行得越完全,反应物转化率越大;反之, 就越不完全,转化率就 越小。
小试牛刀
练习、在密闭容器中,将NO2加热到某温度时,可进 行如下反应:2NO2 2NO+O2,在平衡时各物 质的浓度分别是:[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求:
(1)该温度下反应的平衡常数。 (2)开始时NO2的浓度。 (3) NO2的转化率。
×100%=88%
C0(SO2) C0(O2)-[O2] C0(O2)
×100%=
0.05mol/L
0.03mol/L-0.008mol/L
×100%=73%
0.03mol/L
解题步骤
平衡浓度( [c] )
初始浓度C0与平衡浓度[c]
平衡常数(K)
转化浓度
根据转化率公式求算
( A)
c ( A) [ A] A的初始浓度 A的平衡浓度 100% 0 100% A的初始浓度 c0 ( A)
(1)此反应的平衡常数。
(2)求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 注:温度一定时,对于一个化学反应,平衡常数虽然 一定,但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能 脱离具体的反应物谈平衡转化率。
解:2SO2(g)+O2 (g) 初始浓度(mol/L) 0.05 变化浓度 (mol/L) 0.044 平衡浓度 (mol/L) 0.006 0.03 0.022 0.008
n始 n平 A初始的物质的量 A的平衡物质的量 ( A) 100% 100% A初始的物质的量 n始
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数 和平衡转化率
例1:对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在 一定温度下,将0.05mol的SO2(g)和0.03mol O2(g)注 入一体积为1L的密闭容器中,当达到平衡状态时,测 得容器中有0.044mol的SO3(g)试求在该温度下
知识回顾
1、对于反应 aA+bB cC+dD 其化学平衡常数表达为: 2、化学平衡常数的唯一影响因素为: 3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度关系? 4、化学反应平衡常数的意义? 5、浓度商的概念及用途。判别方法? 6、温度对化学平衡常数的影响?
在1273K时,下列反应的平衡常数K=0.5, FeO(s)+ CO Fe (s)+ CO2 如果CO 和CO2的起始浓度分别是 c(CO)=0.05 mol/L, c(CO2)=0.01mol/L, 求它们平衡时的浓度。
小试牛刀
练习:对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若 在一定温度下,将初始浓度为0.4mol/L的SO2(g)和 1.0mol /LO2(g)混合注入一密闭容器中,当达到平衡 状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为80%,试求在 该温度下
(1)此反应的平衡常数。 (2)求SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平衡浓度。
2SO3(g) 0 0.044 0.044
K=——— [SO ]2[O ]
2 2
[SO3]2
=
(0.044mol/L)2
(0.006mol/L)2×0.008mol/L
=6.7×103 (mol-.L)
α (SO2)= α (O2)=
C0(SO2)-[SO2]
×100%=
0.05mol/L-0.006mol/L
(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
例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60%,试求: 在该温度下。
此反应的化学平衡常数。
FeO(s)+ CO Fe (s)+ CO2
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三节化学平衡
平衡转化率
平衡转化率
用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用 平衡转化率α来表示反应限度。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:
c0 ( A) [ A] A的初始浓度 A的平衡浓度 ( A) 100% 100% A的初始浓度 c0 ( A)
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2.反应物浓度与平衡转化率的关系 交流研讨P46
增加一种反应物的浓度(提高一种反应 物在原料气中的比例),其他反应物的平衡 转化率会增加,而自身的转化率降低。
大付出小回报
• 一个可逆反应。A+B C+D A的起始量一定时,增大B的起始量. 那么B的 起始量越大,则每个B分子受到A分子碰撞的 机率就越小。但是B的转化率与"单位时间 内,单个B分子受到的有效碰撞次数成正比." 所以B的起始量越大,B的转化率就越低. 换 个角度,B的起始量越大,则每个A碰撞到B的 机率就越大,则A的转化率就越高.
本节课小结
1、利用公式进行计算。 c0 ( A) [ A] A的初始浓度 A的平衡浓度 ( A) 100% 100% A的初始浓度 c0 ( A) 2、认识转化率与平衡常数与反应物浓度的关系。
PCl5加热后的分解反应为: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) • 在10L密闭容器内盛有2 mol PCl5,某温度 时有1.5 mol分解,求该温度下的平衡常数。 若在该密闭容器内通入1.5 mol Cl2后,有 多少摩尔PCl5分解?