选择性必修1 化学反应原理 · 鲁科版
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8 化学反应的限度_第2课时

免费读1260字2024-07-22

  老师:同学们大家好,我是来自北京市丰台区丰台第二中学的刘宏斌老师,很高兴和大家一起来学习化学反应的限度。第二课时,上一节我们学习了用化学平衡常数来描述化学反应的限度,但有时化学平衡常数不够直观,所以我们实际中常用平衡转化率来描述化学反应的限度,比如说平衡转化率为20%。同学们可以根据自己的理解想一想什么是100,什么是20,看看是否自己能给出平衡转化率的定义。

  老师:平衡转化率,我们用Alpha来表示。对于可逆反应a和b,生成c和d,我们用反应物a来表示平衡转化率,它等于初始时a的物质量,减去平衡时a的物质量除以初始时a的物质量最后乘以100%。当然,我们也可以用反应物b来表示平衡转化率,它等于初始时b的物质的量减平衡时b的物质的量在除以初始时b的物质量,最后乘以100%。对于溶液体系和恒溶的气态反应体系,可以用物质的量浓度进行计算。下面我们来学习平衡转化率的计算,同时进一步理解平衡转化率的概念。

  老师:先来看一下例题。一、例一可逆的化学反应二氧化硫和氧气生成三氧化硫气体是硫酸制造工业的基本反应。将0.050摩尔的二氧化硫和0.03磷摩尔的氧气注入体积为1.0升的密闭反应器,并将反应器置于某较高温度下的恒温环境中,达到化学平衡后,测得反应器中有0.044摩尔三氧化硫气体,求该温度下反应的平衡常数,即二氧化硫和氧气的平衡转化率。

  老师:第一步,我们根据题目信息列出初始浓度和部分平衡浓度。从题目中我们可以看到二氧化硫初始时是0.050摩尔,氧气是0.030摩尔,而反应期的体积为1.0升。所以我们就可以列出二氧化硫的初始浓度为0.050摩尔每升,氧气的初始浓度为0.03磷摩尔每升。当然,这个时候三氧化硫还没有生成,所以它的初始浓度为零。接下来我们又从题目中发现反应后,测得反应器中有0.044摩尔的三氧化硫气体,同时这道题的体育中体积仍然是1.0升,所以我们可以得出三氧化硫的平衡浓度为0.044摩尔每升。

  老师:第二步,根据三氧化硫的初始浓度和平衡浓度列出三氧化硫的转化浓度。我们可以看到三氧化硫的初始浓度为0,它的平衡浓度为0.044摩尔每升。那我们就可以得出三氧化硫的转化浓度为0.044摩尔每升。第三步,根据三氧化硫的转化浓度列出二氧化硫和氧气的转化浓度。由于反应是按化学计量数二比一比二进行转化的,所以我们知道了三氧化硫的转化浓度为零点零四四摩尔每升。就可以按二比一比二的比例列出二氧化硫的浓度为零点零四四摩尔每升。氧气的浓度为0.022摩尔每升。

  老师:第四步,根据二氧化硫和氧气的转化浓度和初始浓度,列出它们的平衡浓度。二氧化硫的初始浓度为0.050摩尔每升,转化浓度为0.044摩尔每升,所以二氧化硫的平衡浓度为0.006摩尔每升,同理,氧气的初始浓度为0.030摩尔每升,转化浓度为0.022摩尔每升,所以它的平衡浓度为0.008摩尔每。

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