化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率判斷技巧

1、化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率變化的判斷技巧南昌市洪都中學(xué) 楊曉云 化學(xué)平衡移動的內(nèi)容抽象、思維能力要求高，而判斷轉(zhuǎn)化率的變化對學(xué)生來說又是一個難點，他們往往把握不準而丟分。學(xué)生在解答化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率的變化得分率底，還有另一個原因是題目給的條件分析不透徹。因此，要在課堂上讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)化率的變化，關(guān)鍵是教師要精選例題，特別要引導(dǎo)學(xué)生在審題過程中進行4個關(guān)注：一要關(guān)注容器是否可變，二要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)是否可逆，三要關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否都為氣體，四要關(guān)注反應(yīng)兩邊氣體體積是否相等。下面就化學(xué)平衡移動導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的變化用具體實例進行分析討論。一、增大或減少某反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率的變化 對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)&#

2、160;cC(g)+dD(g)，若增大某一反應(yīng)物濃度可使另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，而自身轉(zhuǎn)化率下降，學(xué)生對轉(zhuǎn)化率的這種變化很難接受，故可以設(shè)計以下例題幫助學(xué)生理解概念。 例1在557時，密閉容器中進行下列反應(yīng)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(zhuǎn)化率。 分析：在掌握起始濃度、轉(zhuǎn)化率、平衡濃度之間的關(guān)系和正確理解轉(zhuǎn)化率概念的基礎(chǔ)上，抓住轉(zhuǎn)化濃度，利用常規(guī)解題方法。 CO + H2O(氣) CO2 + H2 起始濃度 mol/L23 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 mol/L 1.21.21.

3、2 1.2 平衡濃度 mol/L 0.81.81.2 1.2 所以，CO的轉(zhuǎn)化率=1.2/2×100%=60% H2O(氣)的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率為75% ，H2O的轉(zhuǎn)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，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(zhuǎn)化率為75% ，H2O的轉(zhuǎn)化率為25%。 以上三小題轉(zhuǎn)化率可歸

4、納為 CO + H2O(氣) CO2 + H2轉(zhuǎn)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(jié)論： 1、增大某一反應(yīng)物濃度可使其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，自身轉(zhuǎn)化率下降；2、若容器體積不變，使其它反應(yīng)物的濃度減小，則自身的轉(zhuǎn)化率也下降。 3、若容器體積不變， 對于反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，達到平衡后，按原比例同倍數(shù)的增加反應(yīng)物A和B的量若a+b<c+d， A、B的轉(zhuǎn)化率均減小若a+b>c+

5、d， A、B的轉(zhuǎn)化率均增大若a+b=c+d， A、B的轉(zhuǎn)化率均不變 由此可反映出反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化可能是化學(xué)平衡向正向移動的結(jié)果，也可能是化學(xué)平衡向逆向移動的結(jié)果。二、增大分解反應(yīng)的反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率變化 在上一難題解決之后，學(xué)生又遇到新的問題，增大分解反應(yīng)的反應(yīng)物濃度，轉(zhuǎn)化率又該怎么判斷？ 舉例 V 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（1）2NO2（g）N2O4（g） V<0 增大（2）PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g） V>0 減小（3）2HI（g） H2（g）+I2（g） V=0 不變 對以上3種情況可分別舉例，可讓學(xué)生加深對概念的理解：例1：某恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：2NO

6、2（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(nèi)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(yīng)。反應(yīng)達到平衡后，無論向密閉容器中加入還是N2O4氣體，可視為加壓，平衡都向右移動，達到新平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率都增大。答案選A例2：例一定溫度下，將amol P

7、Cl5通入一個容積不變的反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)。如反應(yīng)達到平衡后，再向密閉容器中加入PCl5， PCl3的物質(zhì)的量會有增加，此時可視為加壓，平衡向左移動，反應(yīng)達到新的平衡時P

8、Cl5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(zhuǎn)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(yīng)，反應(yīng)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(zhuǎn)化率不變。對于氣體體積不變的可逆反應(yīng)，反應(yīng)達到平衡后增加反應(yīng)物，達到新的化學(xué)平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。 由以上三個例題可以總結(jié)為：恒溫恒容的容器，當增大某物質(zhì)的量時，可將濃度問題轉(zhuǎn)換為壓強問題，增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動，最后再判斷轉(zhuǎn)化率變化。三、增大壓強判斷各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化 對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，（a

9、+b c+d，）在壓強變化導(dǎo)致平衡移動時，學(xué)生感到困惑的是充入“惰性氣體”化學(xué)平衡朝哪個方向移動？轉(zhuǎn)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(xué)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(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。 2. 恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”，化學(xué)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(yīng)體系減壓，繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。變式訓(xùn)練：1、在一容積可變的密閉容器中，通入1molX和3molY，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到達平衡后，Y的轉(zhuǎn)化率為a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒溫

10、恒壓下反應(yīng)，當達到新的平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為b%。則a與b的關(guān)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，加熱到相同溫度，有如下反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g)  2SO3(g)，對此反應(yīng)，下述不正確的是 （ ） A反應(yīng)速率BABSO2的轉(zhuǎn)化率B

11、A 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(yīng)：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(xué)平衡向右移動C、B的轉(zhuǎn)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

12、 （ ） ANH3的百分含量不變 BN2的體積分數(shù)增大CN2的轉(zhuǎn)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(yīng)：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(zhuǎn)化率為 （ ） A20%               B.40%              C.60%