1、化学平衡中转化率求法和规律总结平衡转化率 %10-该 反 应 物 的 起 始 浓 度该 反 应 物 的 平 衡 浓 度某 反 应 物 的 起 始 浓 度或:平衡转化率 -质 的 量该 反 应 物 的 起 始 起 始 物 量该 反 应 物 的 平 衡 物 质 的量某 反 应 物 的 起 始 物 质 的平衡转化率 10)(或 物 质 的 量 的 浓 度质 的 量该 反 应 物 的 起 始 起 始 物 或 物 质 的 量 浓 度量某 反 应 物 转 化 的 物 质 的【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律(1)若反应物只有一种:aA(g) bB(g) + cC(g),在不改变其他条件时(恒温恒容
2、) ,增加 A 的量平衡向正反应方向移动,但是 A 的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。若 a b + c :A 的转化率不变;若 a b + c : A 的转化率增大;若 a b + c A 的转化率减小。(2)若反应物不只一种:aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g),在不改变其他条件时,只增加 A 的量,平衡向正反应方向移动,但是 A 的转化率减小,而 B 的转化率增大。若按原比例同倍数地增加 A 和 B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如 a+b = c + d,A、B 的转化率都不变;如 a + bc + d,A
3、、B 的转化率都增大;如 a + b c + d,A、B 的转化率都减小。3、充入“惰性气体” 增大压强判断各反应物转化率变化 对于可逆反应 aA(g)bB(g) cC(g)dD(g),(ab cd,)在压强变化导致平衡移动时,学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:(1)恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。(2)恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化。4、NO 2、N
4、 2O4 平衡问题 2NO2(g) N2O4(g)(1)恒温、恒容的条件下,若分别向容器中通入一定量的 NO2 气体或 N2O4 气体,重新达到平衡后:可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时 NO2 的转化率都增大, N2O4 的转化率将减小。NO 2 体积分数减小,N 2O4 体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度(或物质的量)改为某一时刻的反应物浓度(或物质的量)即可。现将有关平衡转化率的问题小结如下:1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大例 1: ,反应达到平衡后增
5、大 的浓度,则平衡向正反应方向移动,的转化率增大,而 的转化率降低。逆向运用:例 2.反应: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D (g)达到平衡后加入 C 求 A 的转化率分析:加入 C 促使 D 向 A、B 进一步转化故 D 向 A、B 转化的转化率增大而 A、B 向 C、D 转化的转化率减小。2. 对只有一种反应物的可逆反应达到平衡后再加。由于反应只有一种所以无论往反应物加多少量都可视为等比例增加反应物的用量,故认为有两种情况:(1)恒温恒压:由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用用量均与原平衡等效故转化率不变,各反应物和生成物的体积分数不变,各反应物和生成物物质量会跟原平衡相比,等
6、比例增加,但浓度不变(2)恒温恒容:此时可以看成反应叠加后,增大压强使平衡向气体总系数小方向移动,例 3 ,反应达到平衡后,再向密闭容器中加入 , 反应达到平衡时NO2、N 2O4 的物质的量(或物质的量浓度)均增大,颜色变深,NO 2 转化率增大。分析:该反应可认为后加入 NO2 与原反应进行叠加, 叠加后气体总体积增加,为了使体积维持不变,只能向体系加压从而引起叠加后的平衡向生成 N2O4 的方向移动。逆向运用:例 4 ,反应达到平衡后,再向密闭容器中加入 N2O4, 反应达到平衡时NO2、N 2O4 的物质的量(或物质的量浓度)均增大,颜色变深,N 2O4 向 NO2 转化的转化率减小。
7、分析:该反应可认为后加入 NO2 与原反应进行叠加,叠加后 气体总体积增加(此时,NO 2 的量会比原来的多, )为了使体积维持不变,只能向体系加压从而引起叠加后的平衡向生成 N2O4 的方向移动。例 5 反应达到平衡后,再向密闭容器中加入 ,达到平衡后,PCl3 的物质的量会(填“增加”)但是反应达到新的平衡时 PCl5 物质的量会 (填“增加” ) 的转化率(填减小) , PCl5 在平衡混合物中的百分含量较原平衡时(填“增加” )答案:增加、增加、减小,增加例 6 反应达到平衡后,再向密闭容器中加入 HI,HI 的平衡转化率 不变, 。H 2 的物质的量 增加, I2 的物质的量 增加
8、。3. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡时按等比例加入各种反应物。也有 2 种情况:(1)恒温恒压:由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用用量均与原平衡等效,故转化率不变,各反应物和生成物的体积分数不变,各反应物和生成物物质量会跟原平衡相比,等比例增加,但浓度不变。(2)恒温恒容:此时可以看成反应叠加后,增大压强使平衡向气体总系数小方向移动。例 7 。在密闭容器中按 的比例充入 和 ,反应达到平衡后,若其它条件不变,再按 的比例充入 和 ,反应重新达到平衡后, 和 的平衡转化率都有等同程度的增大。即反应达到平衡后按物质的量的比例增大反应物浓度,达到新的化学平衡时,各反应物的转化率均有等同程度
9、的增大。例 8 。反应达到平衡后按比例增大反应物浓度,达到新的化学平衡时,各反应物的转化率均有等同程度的减小。总结:其实问题 2、3 都是等比例扩大或缩小反应物用量的问题,大家只要抓住这类问题的模型特征,便能轻松解决这类问题。4等温等压下对于有多种反应物的可逆反应达到平衡时不按比例加入各种反应物。一般先让加入量满足等效平衡,然后把多出来或少的看成是单独再加入减少的物质,利用问题一的办法来解决。 (此类问题一般讨论恒温恒压)例 9某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g)= 2C(g)达到平衡时,A、B、C 的物质的量分别为 4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变,平衡
10、后再向体系中加各加入 1molA 和 1molB本题通过一边倒去后可得到原平衡的起始量为:2A(g) + B(g)= 2C(g)起始物质量/mol 8 4 0加入 1molA 和 1molB 后起始物质量变为: 起始物质量/mol 9 5 0所以我们可以把 9molA 和 5molB 看成先加 9molA 和 4.5molB 后满足等效(此时按问题 3 恒温恒压的情况来处理)后再单独加入 0.5molB(此时可以再进一步按问题 1 处理)特别注意:1解决这类问题一定要理解题型特征2要理解“等比例” 所指的是与原平衡起始用量等比例,而不是与化学计量数等比例如2A(g)+B(g )= 2C(g) 3 种不同起始量是否等比例我们通过一边倒便很容易看出来2A(g) + B( g)= 2C(g) 2A(g) + B(g)= 2C(g) 3 1 0 3 1 0 3 2 2 5 3 0 3 2 3 6 2 0原加入情况 一边倒后的情况在上述 3 种加料中与是等比例,而与是不等例的。例 10某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g)=2C (g)达到平衡时,A 、B 、C 的物质的量分别为 4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变,平衡后再向体系中加各物质按下列情况加入平衡怎样移动?A均加 1mol, B.均减 1mol答案:A 右移 B 左移