等效平衡与转化率分析
化学平衡中转化率求法和规律总结
化学平衡中转化率求法和规律总结平衡转化率=某反应物的起始浓度- 该反应物的平衡浓度100%该反应物的起始浓度或 :平衡转化率=某反应物的起始物质的量 - 该反应物的平衡物质的量100%该反应物的起始起始物质的量某反应物转化的物质的量或物质的量浓度)平衡转化率=100%该反应物的起始起始物质的量 (或物质的量的浓度 )【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),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 )。
①若 a = b + c:A 的转化率不变;②若 a > b + c : A 的转化率增大;③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) ,① 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。
② 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 + b> c + d,A 、 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) ,( a+ b ≠c+ d,)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。
选修4--等效平衡与转化率
第四讲等效平衡与转化率一、等效平衡原理在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对于同一可逆反应,起始时投料方式不同,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要达到平衡状态时,各组分在混合物中的百分含量相同,这样的化学平衡就互称为等效平衡。
如:恒温恒压下,对可逆反应:2SO2 + O2 2SO3① 2mol 1mol 0mol② 0mol 0mol 2mol③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系换算成同边的物质,对应各组分的百分含量均相等,因此三者互为等效平衡。
二、等效平衡规律根据反应条件(恒温恒容或恒温恒压)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成三类:①恒温恒容时,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,用“一边倒”的方法将各种投料方式换算为同一边的物质,若各物质的物质的量相等,则两平衡等效。
此种情况下,两等效平衡状态中,各组分的百分含量,物质的量,物质的量浓度。
【例1】恒温恒容时,判断哪些是等效平衡?()N2 + 3H2 2NH3(A) 2mol 6mol 0mol(B) 0mol 0mol 4mol(C) 0.5mol 1.5mol 1mol(D) 1mol 3mol 2mol【例2】将2molSO2 (g)和2molSO3 (g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡,平衡时SO3(g)为w mol,同温下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,达平衡时SO3 (g)的物质的量仍为w mol 的是()A.2molSO2(g)+1mol O2(g) B.4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)C.2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g) D.3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)【例3】在一个固定容积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g)+B(g) ? 3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为w mol/L。
高中化学平衡中转化率求法和规律总结(含解析)
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大; ③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①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。
②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 + b >c + d ,A 、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),(a +b ≠c +d ,)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。
平衡转化率问题放缩法等效平衡
平衡转化率问题总结平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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NO 2、N 2O 4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NO 2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N 2O 4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N 2O 4,反应达到平衡时NO 2、N 2O 4的物质的量(或物质的量浓度)均增大,颜色变深,N 2O 4向NO 2转化的转化率减小。
化学平衡 转化率
化学等效平衡等效平衡问题:对于同一可逆反应,在同一相同条件下,无论反应是从正反应开始、还是从逆反应开始或从中间态开始,以一定的配比投入物质,则可以达到相同的平衡状态。
例如,在同一相同条件下:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)配比1(单位mol): 1 3 0配比2(单位mol):0 0 2配比3(单位mol):0.5 1.5 1以上3种配比投入物质,可以达到相同的平衡状态。
在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量....(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同.一、等效平衡概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数、质量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
注意:(1)外界条件相同:①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,各组份的浓度、物质的量、反应的速率、压强等可以不同。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就达到相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类和判断方法(一):恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化的反应(即△V≠0的体系):判断方法:极值等量即等效恒温、恒容时,根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物(或生成物)中同一组分的物质的量完全相同,则互为等效平衡。
此时一般不考虑反应本身的特点,计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。
特点:两次平衡时各组分的百分含量、物质的量、浓度均相同(全等平衡).【例1】定温定容下,可逆反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,N2的体积分数都相等,请填写下面的空格。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol 起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a等效于(投料2)/ mol:0等效于(投料3)/ mol:4/3等效于(投料4)/ mol: a b ca、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):、。
等效平衡与转化率
平衡后,C的物质的量分数是__________。
西洞庭一中
应用三 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生
如下反应: A(g)+B(g)
C(g),请填写
下表空白。
已知 起始状态物质的量
(mol)
平衡时物质的量 (mol)
编号
A B CA
BC
(1) 1
1 0 1-a 1-a a
(2) 3
3 0 3(1-a) 3(1-a) 3a
如下反应: A(g)+B(g)
C(g),请填写
下表空白。
已知 起始状态物质的量
(mol)
平衡时物质的量 (mol)
编号
A B CA
BC
(1) 1
1 0 1-a 1-a a
(2) 3
3 0 3(1-a) 3(1-a) 3a
(3) 2
21 y
x 3a
(3)y=
3(1-mao)l。x______(选填一个编号)。
等温等容的条件下增加A的用量,
A的转化率?
h
23
反应物用量改变对平衡时转化率的影响
(1)当反应物只有一种时
对反应aA(g)
bB(g) + cC(g),
等温等容的条件下增加A的用量,
器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,
则x的值为
(C)
A.只能为2
B.只能为3
C.可能是2,也可能是3
D.无法确定
h
7
练习3
恒温恒压
在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密
闭容器中充入3L A和2L B,发生如下反应:
3A(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)
达到平衡时,C的体积分数为m%。若维持温度 压强不变,将0.6L A 、0.4L B、4L C、0.8L D 作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的 体积分数仍为m%,则X,Y的值分别为( CD )
化学平衡中转化率求法和规律总结
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①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。
②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 + b >c + d ,A 、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),(a +b ≠c +d ,)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。
高中化学平衡中转化率求法和规律复习总结(含解析)
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①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。
②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 + b >c + d ,A 、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),(a +b ≠c +d ,)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。
化学平衡·难点(平衡转化率、等效平衡)讲解与练习【经典】
化学平衡·难点讲解与习题一、等效平衡一、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。
概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。
我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题三、例题解析I类:在恒温恒容下,对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
等效平衡与转化率
C 0 0 1
A
B
1-a 1-a 3(1-a)
y x
C a 3a 3a
mol。x______(选填一个编号 。 选填一个编号)。 (3)y= ) = 。 选填一个编号 (A)大于 大于2mol (B)等于 等于2mol (C)小于 小于2mol (D) 以上都有可能 大于 等于 小于 做出此判断的理由是 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入 )若在( )的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达 , 平衡后, 的物质的量分数是 的物质的量分数是__________。 平衡后,C的物质的量分数是 。
C 0 0 1
A
B
1-a
y x
C a 3a 3a
mol。x______(选填一个编号 。 选填一个编号)。 。 选填一个编号 (3)y= ) = (A)大于 大于2mol (B)等于 等于2mol (C)小于 小于2mol (D) 以上都有可能 大于 等于 小于 做出此判断的理由是 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入 )若在( )的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达 , 平衡后, 的物质的量分数是 的物质的量分数是__________。 平衡后,C的物质的量分数是 。
西洞庭一中
1.等效平衡的含义
定温、 定温、定容或 定温、 定温、定压 转化成同一边的物质, 转化成同一边的物质, 相等或 相等或成比例
在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当, 一定条件下 可逆反应只要起始浓度相当, 相当 则达到平衡后,任何相同组分的体积分数 或物 达到平衡后,任何相同组分的体积分数(或物 分数 质的量分数)均相同,这样的化学平衡互称等效 的量分数)均相同,这样的化学平衡互称等效 平衡。 平衡。
西洞庭一中
恒温、恒压下 应用三 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生 如下反应: 如下反应: A(g)+B(g) + 下表空白。 下表空白。
对运用“等效平衡思想”分析物质转化率的思考
对运用“等效平衡思想”分析物质转化率的思考作者:王宇琦来源:《中学化学》2016年第12期建模思想是高中化学常见思想,等效平衡思想,是建模思想的典型实例。
运用建模思想,建立等效平衡,分析条件(浓度、压强、温度)变化对等效平衡的影响,很容易判断各气体体积分数的变化情况,但用此方法判断物质的转化率变化情况很容易出现问题。
当初始物质填料相同时,可以应用等效平衡理论判断物质转化率变化情况;而初始物质填料不同时,用此方法则很容易犯错。
本文解析两例高中常见的化学平衡试题来进行说明。
例1在恒温恒容下,向密闭容器中充入4 mol A和2 mol B,发生如下反应:2A(g)+B (g)2C(g),ΔH(1)如果此时充入4 mol A和2 mol B,各物质浓度均增大2倍,相当于对体系加压。
当再次平衡时,等效平衡正向移动,则B的转化率与原平衡相比增大。
(2)如果此时充入4 mol C,生成物浓度增大,平衡逆向移动。
当再次平衡时,则B的转化率与原平衡相比减小。
两种情况中,再次平衡后各气体的体积分数均不变,可建立相同的等效平衡。
但两种情况中B的转换率与原平衡相比,一种是增大的,一种是减小的。
原因就在于原平衡建立后当再次充入物质时,此时两种情况瞬间的填料是不同的,而当从不同点到达同一个平衡时,转化率是不同的。
例2在恒温、恒压下,向密闭容器中充入4 mol A和2 mol B,发生如下反应:2A(g)+B (g)2C(g),ΔHA.若开始反应时容器体积为2 L,则vC等于0.4 mol/(L·min)B.若在恒压绝热条件反应,平衡后nC小于1.6 molC.若两分钟后,向容器中再充入等物质的量A和C,则B的转化率不变D.若该反应在恒温恒容下进行,放出的热量将增加本题的答案为B,该题的A、B、D选项运用等效平衡理论,很容易理解并得出答案,而C选项参考答案的解析认为B的转化率增大,解析也应用到等效平衡的理论给予了解释。
化学平衡中转化率求法和规律总结知识分享
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①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。
②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 + b >c + d ,A 、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),(a +b ≠c +d ,)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。
选修4 等效平衡与转化率
第四讲等效平衡与转化率一、等效平衡原理在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对于同一可逆反应,起始时投料方式不同,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要达到平衡状态时,各组分在混合物中的百分含量相同,这样的化学平衡就互称为等效平衡。
如:恒温恒压下,对可逆反应:2SO2+ O22SO3① 2mol 1mol 0mol② 0mol 0mol 2mol③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系换算成同边的物质,对应各组分的百分含量均相等,因此三者互为等效平衡。
二、等效平衡规律根据反应条件(恒温恒容或恒温恒压)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成三类:①恒温恒容时,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,用“一边倒”的方法将各种投料方式换算为同一边的物质,若各物质的物质的量相等,则两平衡等效。
此种情况下,两等效平衡状态中,各组分的百分含量,物质的量,物质的量浓度。
【例1】恒温恒容时,判断哪些是等效平衡?()N2 + 3H2 2NH3(A) 2mol 6mol 0mol(B) 0mol 0mol 4mol(C) 0.5mol 1.5mol 1mol(D) 1mol 3mol 2mol【例2】将2molSO2 (g)和2molSO3 (g)混合于某固定体积的容器中,在一定条件下达平衡,平衡时SO3(g)为w mol,同温下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,达平衡时SO3 (g)的物质的量仍为w mol的是()A.2molSO2(g)+1mol O2(g) B.4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)C.2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g) D.3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)【例3】在一个固定容积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g)+B(g) ⇌3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为w mol/L。
化学平衡中转化率求法和规律总结
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a Ag b Bg + c Cg;在不改变其他条件时恒温恒容;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.. ①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小..2若反应物不只一种:a Ag + b Bg c Cg + d Dg;①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..②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 + b >c + d ;A 、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aAg +bBg cCg +dDg;a +b ≠c +d;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 2O 4平衡问题2NO 2g N 2O 4g1恒温、恒容的条件下;若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4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NO 2的转化率都增大;N 2O 4 的转化率将减小..NO 2体积分数减小;N 2O 4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: 3Ag+Bg 3Cg+2Dg 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、N2O4的物质的量或物质的量浓度均增大;颜色变深;NO2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、N2O4的物质的量或物质的量浓度均增大;颜色变深;N2O4向NO2转化的转化率减小..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;NO2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;..H2的物质的量增加;I2的物质的量增加 ..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2Ag+Bg=== 2Cg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:2Ag + Bg=== 2Cg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2Ag+Bg=== 2Cg 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2Ag + Bg=== 2Cg 2Ag + Bg=== 2Cg① 3 1 0 ① 3 1 0② 3 2 2 ② 5 3 0③ 3 2 3 ③ 6 2 0原加入情况一边倒后的情况在上述3种加料中③与①是等比例;而②与①是不等例的..例10.某温度下;在一容积可变的容器中;反应2Ag+Bg=2Cg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。
化学反应的平衡与物质转化率物质转化率对反应平衡的影响
化学反应的平衡与物质转化率物质转化率对反应平衡的影响在化学反应中,平衡是一个关键的概念。
平衡表示化学反应中反应物与生成物的浓度、压强或溶解度达到稳定状态的情况。
当一个化学反应处于平衡状态时,反应物和生成物的浓度变化不再发生,而是以一定的比例保持。
平衡之间的平衡是由反应速率相等且相反的两个反应组成的。
化学反应的平衡与物质的转化率密切相关,物质转化率会影响到反应的平衡以及反应的效果。
物质转化率可以理解为反应物转化为生成物的比例。
这个比例可以用百分比或小数表示,衡量了化学反应中反应物向生成物转化的程度。
物质转化率的高低直接影响着反应的平衡状态。
当转化率较低时,反应处于不完全转化的状态,大部分反应物还未被转化为生成物;而当转化率较高时,反应则趋于完全转化。
物质转化率对反应平衡的影响有以下几个方面:1. 平衡浓度:物质转化率高的反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度会比较接近,反应物浓度下降,生成物浓度上升,达到浓度均衡状态。
相反,物质转化率低的反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度会有较大差异,反应物浓度相对较高。
2. 平衡常数:平衡常数表示反应物与生成物之间的浓度比例。
物质转化率高的反应其平衡常数通常较大,而物质转化率低的反应其平衡常数相对较小。
这是因为物质转化率高的反应,反应物转化为生成物的比例较大,平衡常数大;而物质转化率低的反应,反应物转化为生成物的比例较小,平衡常数小。
3. 平衡位置:物质转化率对反应平衡位置的影响较大。
平衡位置表示反应物与生成物在反应混合物中的相对比例。
当物质转化率较低时,平衡位置偏向反应物,大部分反应物未能转化为生成物;而当物质转化率较高时,平衡位置偏向生成物,反应物几乎完全转化为生成物。
总的来说,物质转化率对反应平衡的影响是显著的。
高物质转化率的反应更趋于完全转化,反应物浓度下降,生成物浓度上升,平衡常数较大,平衡位置趋向生成物;低物质转化率的反应则反之。
另外,物质的转化率还与反应的条件、催化剂等因素有关。
等效平衡与转化率分析
等效平衡与转化率分析➢一.等效平衡1.等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒压或恒温恒容)下,同一可逆反应以不同的投料方式为起始状态开始反应,达到平衡时,同一物质在各平衡混合物中的百分含量相等,这样的的平衡叫等效平衡。
2。
等效平衡的判断对于mA(g)pC(g)+qD(g)(1)恒温恒容下①若m+n≠p+q,把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,同一物质在不同起始态中的物质的量相等(n(A)甲=n(A)乙,n(B)甲=n(B)乙), 则从这两个不同起始态开始反应达到的平衡为等效平衡.②若m+n=p+q,把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,甲中各物质的物质的量之比等于乙中各物质的物质的量之比(n(A)甲∶n(B)甲=n(A)乙∶n(B)乙),则从这两个不同起始态开始反应达到的平衡为等效平衡.(2)恒温恒压下对于mA(pC(g)+qD(g)把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,甲中各物质的物质的量之比等于乙中各物质的物质的量之比(n(A)甲∶n(B)甲=n(A)乙∶n(B)乙), 则从这两个不同起始态开始达到的平衡为等效平衡.➢二.充入惰性气体(或与反应无关的气体)对化学平衡的影响1.恒温恒容下,充入惰性气体后,总压强虽增大,但与反应有关的各气体浓度(分压)不变,化学平衡不移动。
2。
恒温恒压下,充入惰性气体后,总压强不变,但与反应有关的各气体浓度(分压)变小,相当于将原气体减压:若反应前后气体分子总数相等,化学平衡不移动;否则,平衡向气体分子数增大的方向移动。
➢三。
外界条件改变对反应物转化率α(A)的影响1.单纯改变温度或压强使平衡向右移动:α(A)增大2.对于a A(g b B(g)+c C(g)(1)恒容时,增加A的量(相当于平衡后再充入A): (2)恒压时,增加A的量:α(A)不变若a=b+c:α(A)不变若a〉b+c: α(A)增大若a〈b+c:α(A)减小3. 对于mA(g)+nB pC(g)+qD(g)(1)若反应前n(A)∶n(B) = m∶n, 则平衡时,α(A) =α(B)若反应前n(A) ∶n(B) 〉m∶n,则平衡时,α(A)〈α(B)若反应前n(A)∶n(B)〈m∶n, 则平衡时,α(A)>α(B)(2)恒温恒容或恒温恒压下,若只增加A的量,则:α(A)减小,α(B)增大.若只增加B的量,则:α(A)增大,α(B)减小。
化学平衡中转化率求法和规律总结
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯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=%100-⨯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=%100)()(⨯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:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①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。
②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 + b >c + d ,A 、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),(a +b ≠c +d ,)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。
等效平衡转率
等效平衡等效平衡一、等效平衡的概念在相同的条件下,对同一个可逆反应,反应无论从正反应方向开始进行还是从逆方向开始进行,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到相同的平衡状态,这样的平衡称为等效平衡。
概念的理解:(1)相同的条件:通常指:恒温恒容或恒温恒压(2)相同的平衡状态:通常是指平衡混合物各组分的百分含量(指质量分数、体积分数、物质的量分数)相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
切记的是组分的百分数相同,包括体积分数、物质的量分数或质量百分数,而不仅仅是指浓度相同,因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。
(3)建立平衡状态的途径:①可加入反应物,从正反应方向开始 ②可加入生成物,从逆反应方向开始③也可从加入反应物和生成物,从正、逆反应方向同时开始 等效平衡的判断方法【归纳总结】对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,无论恒温恒压还是恒温恒容都化“等比”。
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,则是“恒温恒容化等同”,“恒温恒压化等比”。
例1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A 和1 mol B 发生反应 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C 的浓度为w mol ·L -1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C 的浓度仍为w mol ·L -1的配比是( ) A .4 mol A+2 mol B B .3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B C .3mol C+1 mol D+1 mol B D .3 mol C+1 mol D例2.某温度下1 L 密闭容器中加1 mol N 2和3 mol H 2,使反应N 2+3H 2 2NH 3达到平衡,测得平衡混合气体中N 2、H 2、NH 3物质的量分别为m mol 、n mol 、g mol 。
如温度不变,只改变初始加入的物质的量,而要求m 、n 、g 的值维持不变,则N 2、H 2、NH 3加入的物质的量用x 、y 、z 表示时,应满足条件:(1)若x=0,y=0,则z= 。
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等效平衡与转化率分析
一.等效平衡
1.等效平衡的含义:
在一定条件(恒温恒压或恒温恒容)下,同一可逆反应以不同的投料方式为起始状态开始反应,达到平衡时,同一物质在各平衡混合物中的百分含量相等,这样的的平衡叫等效平衡。
2.等效平衡的判断对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
(1)恒温恒容下
①若m+n≠p+q, 把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,同一物质在不同起始态中的物质的量相等(n(A)甲=n(A)乙, n(B)甲=n(B)乙), 则从这两个不同起始态开始反应达到的平衡为等效平衡。
②若m+n=p+q, 把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,甲中各物质的物质的量之比等于乙中各物质的物质的量之比(n(A)甲∶n(B)甲=n(A)乙∶n(B)乙), 则从这两个不同起始态开始反应达到的平衡为等效平衡。
(2)恒温恒压下对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
把起始态甲与起始态乙的物质按反应式换算成同一边的物质后,甲中各物质的物质的量之比等于乙中各物质的物质的量之比(n(A)甲∶n(B)甲=n(A)乙∶n(B)乙), 则从这两个不同起始态开始达到的平衡为等效平衡.
二.充入惰性气体(或与反应无关的气体)对化学平衡的影响
1.恒温恒容下,充入惰性气体后,总压强虽增大,但与反应有关的各气体浓度(分压)不变,化学平衡不移动。
2.恒温恒压下,充入惰性气体后,总压强不变,但与反应有关的各气体浓度(分压)变小,相当于将原气体减压:若反应前后气体分子总数相等,化学平衡不移动;否则,平衡向气体分子数增大的方向移动。
三.外界条件改变对反应物转化率α(A)的影响
1.单纯改变温度或压强使平衡向右移动:α(A)增大
2.对于a A(g) b B(g)+c C(g)
(1)恒容时,增加A的量(相当于平衡后再充入A): (2)恒压时,增加A的量:α(A)不变
若a=b+c:α(A)不变
若a>b+c:α(A)增大
若a<b+c:α(A)减小
3. 对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
(1)若反应前 n(A) ∶n(B) = m∶n, 则平衡时,α(A) =α(B)
若反应前 n(A) ∶n(B) > m∶n, 则平衡时,α(A) <α(B)
若反应前 n(A) ∶n(B) < m∶n, 则平衡时,α(A) >α(B)
(2)恒温恒容或恒温恒压下,
若只增加A的量,则:α(A)减小,α(B)增大。
若只增加B的量,则:α(A)增大,α(B)减小。
(3)恒温恒压下,按原气体中A、B的比例同倍数增加A、B气体的量:
α(A)、α(B)不变。
(4)恒温恒容下,按原气体中A、B的比例同倍数增加A、B气体的量:
若m+n=p+q, 则α(A)、α(B)不变。
若m+n>p+q,则α(A)、α(B)均增大。
若m+n<p+q,则α(A)、α(B)均减小。
(5)同一可逆反应,若按化学计量数之比分别从两相反方向投料开始反应,达到同一平衡后,两相反方向的转化率之和等于1。