化學平衡與轉化率問題專題

1、1. 平衡常數(shù)越大，反應進行的越徹底，即轉化率越高。 K100000時，認為反應完全進行。2. T與P的影響溫度或壓強改變后，若能是化學平衡向正反應方向移動，則反應物的轉化率一定增大。3. 反應物用量（反應物濃度，一般為氣體的濃度或者溶液中溶質的濃度）的影響若反應物是一種，如：Aa(g) Bb(g)+ cC(g)。增加A的量，平衡正向移動，A的轉化率的變化如下:若在恒溫恒壓條件下，A的轉化率不變。（構建模型）若在恒溫恒容條件下，（等效于加壓），增加A的量，平衡正向移動，A的轉化率與氣態(tài)物質的化學計量數(shù)有關：a=b+c A的轉化率不變a>b+c A的轉化率增大a<b+c A的轉化率減

2、小若反應物不止一種，如Aa(g)+Bb(g) cC(g) +dD(g)： 若只增加A的量，平衡向正反應方向移動，則A的轉化率減小，B的轉化率增大。 若在恒溫恒壓條件下，同等倍數(shù)地增加A ，B的物質的量，平衡向正反應方向移動，但A,B的轉化率不變。（構建模型） 若在恒溫恒容條件下，同等倍數(shù)地增加A,B的物質的量，平衡向正反應方向移動，A,B的轉化率與氣態(tài)物質的化學計量數(shù)有關：a+b=c+d A B的轉化率不變a+b>c+d A B的轉化率增大a+b<c+d A B的轉化率減小同一可逆反應，相同條件下，如果初始態(tài)反應物的比例與系數(shù)比一致，則各反應物的轉化率相等。完全雙水解：陽離子: A

3、l3+ Fe3+ 及NH4+ 陰離子：AlO2-化學平衡中轉化率變化的判斷技巧一、增大或減少某反應物濃度判斷轉化率的變化 對于可逆反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，若增大某一反應物濃度可使另一反應物轉化率增大，而自身轉化率下降，學生對轉化率的這種變化很難接受，故可以設計以下例題幫助學生理解概念。 例1在557時，密閉容器中進行下列反應CO+H2O CO2+H2。若CO起始濃度為2mol/L（1），水蒸氣濃度為3mol/L（2），達到平衡時，測得CO2的濃度為1.2mol/L。求CO及H2O的轉化率。 分析：在掌握起始濃度、轉化率、平衡濃度之間的關系和正確理解轉化率概

4、念的基礎上，抓住轉化濃度，利用常規(guī)解題方法。 CO + H2O(氣) CO2 + H2 起始濃度 mol/L230 0 轉化濃度 mol/L 1.21.21.2 1.2 平衡濃度 mol/L 0.81.81.2 1.2 所以，CO的轉化率=1.2/2×100%=60% H2O(氣)的轉化率=1.2/3×100%=40% 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，達到平衡時，測得CO2的濃度為1.5mol/L。同樣按上述方法求算，可得CO轉化率為75% ，H2O的轉化率為25%。 例3若將例1中的劃線部分（1）改成CO起始濃度為1mol/L，

5、而其他條件不變，達到平衡時，測得CO2的濃度為0.75mol/L。同樣按上述方法求算，可得CO轉化率為75% ，H2O的轉化率為25%。 以上三小題轉化率可歸納為 CO + H2O(氣) CO2 + H2轉化率CO% H2O%例1起始濃度 mol/L23 0 0 60% 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% 通過以上三題的計算可得出以下結論： 1、增大某一反應物濃度可使其它反應物轉化率增大，自身轉化率下降；2、若容器體積不變，使其它反應物的濃度減小，則自身的轉化率也下降。 3、若容器體積不變， 對于反應aA(g)+b

6、B(g) cC(g)+dD(g)，達到平衡后，按原比例同倍數(shù)的增加反應物A和B的量若a+b<c+d， A、B的轉化率均減小若a+b>c+d， A、B的轉化率均增大若a+b=c+d， A、B的轉化率均不變 由此可反映出反應物轉化率的變化可能是化學平衡向正向移動的結果，也可能是化學平衡向逆向移動的結果。二、增大分解反應的反應物濃度判斷轉化率變化 在上一難題解決之后，又遇到新的問題，增大分解反應的反應物濃度，轉化率又該怎么判斷？ 舉例 V 反應物的轉化率（1）2NO2（g）N2O4（g） V<0 增大（2）PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g） V>0 減?。?/p>

7、3）2HI（g） H2（g）+I2（g） V=0 不變 對以上3種情況可分別舉例，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，重新達到平衡后，容器內N2O4的體積分數(shù)比原平衡時 （ ） A都增大      B都減小     C前者增大后者減小      D前者減小后者增大解析：2NO2（g） N2O4（g）是氣體體積減小的可逆反應。反應達到平衡后，無論向密閉容器

8、中加入還是N2O4氣體，可視為加壓，平衡都向右移動，達到新平衡時NO2的轉化率都增大。答案選A例2：例一定溫度下，將amol PCl5通入一個容積不變的反應器中，達到如下平衡：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g），測得平衡混合氣體壓強為p1，此時再向反應器中通入amol PCl5，在溫度不變的條件下再度達到平衡，測得壓強為p2，下列判斷正確的是 （ ） A.2p1p2   B.PCl5的轉化率增大 C.2p1p2     D.PCl3%（體積含量）減少 解析：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）是氣體體積增大的可逆反應

9、。如反應達到平衡后，再向密閉容器中加入PCl5， PCl3的物質的量會有增加，此時可視為加壓，平衡向左移動，反應達到新的平衡時PCl5在平衡混合物中的百分含量也較原平衡時有所增加，但PCl5的轉化率降低。答案選A 例3： 2HI（g） H2（g）+I2（g）是氣體體積不變的可逆反應，反應達到平衡后，再向固定密閉容器中加入HI，使c（HI）的濃度增大，HI平衡轉化率不變。對于氣體體積不變的可逆反應，反應達到平衡后增加反應物，達到新的化學平衡時反應物的轉化率不變。 由以上三個例題可以總結為：恒溫恒容的容器，當增大某物質的量時，可將濃度問題轉換為壓強問題，增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動，最后

10、再判斷轉化率變化。三、增大壓強判斷各反應物轉化率變化 對于可逆反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，（a+b c+d，）在壓強變化導致平衡移動時，學生感到困惑的是充入“惰性氣體”化學平衡朝哪個方向移動？轉化率如何變化？可歸納為以下兩方面： 1. 恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”，化學平衡不移動。因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化，故各反應物轉化率不變。 2. 恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。因為此時容器容積必然增大，相當于對反應體系減壓，繼而可判斷指定物質的轉化率變化?；瘜W平衡轉化率的變化規(guī)律及應用總結4. 平衡常數(shù)越大，反應進行的越徹底

11、，即轉化率越高。 K100000時，認為反應完全進行。5. T與P的影響溫度或壓強改變后，若能是化學平衡向正反應方向移動，則反應物的轉化率一定增大。6. 反應物用量（反應物濃度）的影響若反應物是一種，如：Aa(g) Bb(g)+ cC(g)。增加A的量，平衡正向移動，A的轉化率的變化如下:若在恒溫恒壓條件下，增加A的量，平衡正向移動，A的轉化率不變。若在恒溫恒容條件下，（等效于加壓），增加A的量，平衡正向移動，A的轉化率與氣態(tài)物質的化學計量數(shù)有關：a=b+c A的轉化率不變a>b+c A的轉化率增大a<b+c A的轉化率減小若反應物不止一種，如Aa(g)+Bb(g) cC(g) +

12、dD(g)： 若只增加A的量，平衡向正反應方向移動，則A的轉化率減小，B的轉化率增大。 若在恒溫恒壓條件下，同等倍數(shù)地增加A ，B的物質的量，平衡向正反應方向移動，但A,B的轉化率不變。 若在恒溫恒容條件下，同等倍數(shù)地增加A,B的物質的量，平衡向正反應方向移動，A,B的轉化率與氣態(tài)物質的化學計量數(shù)有關：a+b=c+d A B的轉化率不變a+b>c+d A B的轉化率增大a+b<c+d A B的轉化率減小同一可逆反應，相同條件下，如果初始態(tài)反應物的比例與系數(shù)比一致，則各反應物的轉化率相等。例1、相同體積的四個密閉容器中，進行同樣的四個可逆反應，2A（g）+B（g） 3C（g）+2D（

13、g）起始時各容器中所裝A、B的物質的量分別是：甲容器乙容器丙容器丁容器A2mol1 mol2 mol1 molB1 mol1 mol2 mol2 mol在相同的溫度下建立平衡時，有關A、B轉化率的說法正確的是： （A）A的轉化率為：甲< 丙<乙<丁（B）A的轉化率為：甲<乙< 丙<?。–）B的轉化率為：甲>乙>丙>?。―）B的轉化率為：丁>乙>丙>甲 解析：根據轉化率的變化規(guī)律：丁中A的轉化率最大，甲中轉化率最小，丙容器比乙容器物質的量大，相當于丙中的壓強大于乙中的壓強，因該反應是一個氣體體積增大的反應，所以乙中A的轉化率

14、大于丙中A的轉化率，即丁>乙>丙>甲；B的轉化率用同樣的方法確定為：甲>乙>丙>丁故正確選項為A、C例2：完全相同的兩個容器A和B，已知A裝有SO2和O2各1g，B中裝有SO2和O2各2g，在相同溫度下達到平衡，設A中SO2的轉化率為a% ，B中SO2的轉化率為b%，則A、B兩個容器中SO2的轉化率的關系是：A a%> b% （B）a%= b% （C）a%< b% （D）無法確定分析：2SO2+O2 2SO3從圖中可以看出和屬等效平衡,變到需加壓,平衡向正反應方向移動,所以,a%< b%變式訓練：1、在一容積可變的密閉容器中，通入1molX

15、和3molY，在一定條件下發(fā)生如下反應：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到達平衡后，Y的轉化率為a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒溫恒壓下反應，當達到新的平衡時，Y的轉化率為b%。則a與b的關系是 （ ）Aab      Bab          Cab       D不能確定2、兩個體積相同的密閉容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2 mol，加熱到

16、相同溫度，有如下反應2SO2(g)+ O2(g)  2SO3(g)，對此反應，下述不正確的是 （ ） A反應速率BABSO2的轉化率BA C平衡時各組分含量B = AD平衡時容器的壓強BA 3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應：xA(氣)+yB(氣) nC(氣)，達到平衡后，測得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變將容器的容積擴大1倍，再達平衡時，測得A氣體的濃度為0.3mol/L，則下列敘述中正確的是（ ）A、x+y<n B、該化學平衡向右移動C、B的轉化率增大 D、C的體積分數(shù)減小4、一定溫度下，在一個體積可變的密閉容器中加入2 molH2和2 molN2，建

17、立如下平衡： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同條件下，若向容器中再通入1 mol H2和，1 molN2又達到平衡則下列說法正確的是 （ ） ANH3的百分含量不變 BN2的體積分數(shù)增大CN2的轉化率增大 DNH3的百分含量增大5、某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應：2M(g)+N(g) 2E（g），若開始時只充入2 mol E(g),達平衡時，混合氣體的壓強比起始時增大了20%；若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，則達平衡時M的轉化率為 （ ） A20%               B.40%