平衡移动与转化率的关系
平衡移动方向与反应物转化率的关系
移 , H 的转 化 率 降 低 。 N
的转 化 率 升 高 。
2恒 温 恒 压 . ( ) 种 反 应 物 参 加 的 反 应 :A( ) b g 1多 a g + B( ) d g。 D( ) 情 况 复杂 . 里 不讨 论 。 这 () 逆的分解反应。 2可
三、 浓度
一
若 增 加 反 应 物 浓 度 , 衡 正 向移 动 , 反 应 物 的 转 化 率 不 平 但 定 都 上 升 。 以下 几 种 情 况 : 有 1 温 恒 容 . 恒
对任 意可 逆的分 解反 应 , 加反 应物 的浓 度 , 增 其转 化率 不变 。 例3 容 积 相 同 的 四 个 密 闭 容 器 中 , 行 同 样 的 可 逆 反 应 : : 进 2 g + g =  ̄3 ( ) 2 g 。起 始 时 甲 、 、 、 四个 容 A( ) B( ) - C g + D( ) 乙 丙 丁 器 所 装 A和B的 量 分 别 为 : 甲 : to , mo; 乙 : mo , A 2 lB 1 l o A 1 lB l l 丙 : m lB 2 l丁 : lB2 o 。在 相 同温 度 下 建 mo; A 2 o , mo; A 1 , m l mo 立 平 衡 时 , 或 B 转 化 率 大 小关 系为 ( A 的 ) 。 A A的转 化 率 为 甲< < 丁 . 丙 乙< B A 转 化 率 为 甲 < 丁< .的 乙< 丙 CB . 的转 化率 为 甲> 丙 > 乙> 丁 D B的转 化 率 为 甲< < 丁 . 丙 乙< 分析 :
气 体 体 积 减 小 的方 向 。 减 压 平 衡 向 逆 方 向移 动 。 故 A 器 A中 容 中S 转 换 率 小 于B 器 的 转 换率 。答 案 : 。 0的 容 C
化学平衡移动与转化率的关系
化学平衡移动与转化率的关系嘿,大家好呀!今天咱来聊聊化学平衡移动和转化率这俩听起来有点复杂的家伙。
其实啊,这就好比我前段时间减肥的经历,特别有意思,还和这化学知识有点像呢。
我之前不是有点胖嘛,就想着减肥。
我给自己定了个计划,每天少吃点,多运动运动。
这就好比化学里的一个平衡状态,我身体里的能量摄入和消耗本来是平衡的,现在我要改变这个平衡。
我开始控制饮食啦,以前爱吃的那些高热量的零食,像巧克力、薯片啥的,都尽量少吃。
这就好像在化学反应里,减少了反应物的浓度。
刚开始的时候,可真不习惯啊,那嘴巴馋得哟,老是想着偷偷吃一点。
但是我忍住啦!就像化学平衡会朝着减少这种改变的方向移动一样,我身体也开始有反应了。
我发现体重慢慢有点下降了,这就好比化学反应里产物增加了呀。
可是呢,有一段时间,我体重下降得不太明显了,感觉进入了一个平台期。
我就纳闷了,这是咋回事呢?后来我琢磨着,是不是我的运动方式有点单一了。
于是我就增加了一些运动项目,不光跑步,还加上了跳绳和瑜伽。
这就好比在化学平衡里,又改变了一个条件,给它加点“催化剂” 一样。
你还别说,这效果真的挺明显的。
体重又开始往下掉了,而且我感觉身体也变得更有活力了。
这就像化学平衡朝着我们期望的方向移动得更厉害了,转化率也提高了。
在这个过程中,我深刻体会到,每一个小的改变都可能影响到整个“平衡”。
就像化学平衡移动会影响转化率一样,我在减肥过程中,饮食和运动的每一个小调整,都关系到我减肥的效果,也就是脂肪转化为能量或者肌肉的“转化率”。
所以啊,通过我这减肥的经历,我算是明白了,化学平衡移动和转化率之间的关系还真挺奇妙的。
它们不是孤立的,一个小小的变化就能引起一系列的连锁反应。
我们在生活中也是一样,做任何事情都要注意各种因素的平衡和调整,说不定就能像我减肥一样,朝着我们想要的方向发展,取得更好的效果呢!嘿嘿,这就是我从生活中感受到的化学平衡移动与转化率的关系啦,大家觉得有没有点道理呀?。
平衡正向移动与转化率变化的关系
(3)反应前后计量数相等,当增大反应物的 浓度时,平衡正向移动,转化率不变。
例质如的:量2H增B大r (,g)从增大H2H(Bgr)物+质Br的2 量(g)角,度若分使析H,B平r物 衡仍正向移动;而从增大HBr的物质的量以把 HBr浓度增大一倍所达平衡状态,等效于把两倍 的HBr从两倍的容积体系压到一倍容积的体系中 所达平衡状态。因为该反应前后气体计量数相等, 加压平衡不移动,所以转化率是不变的。其转化 率等于将一倍的HBr装入一倍容积中的转化率, 也就是等于没有增大HBr浓度时的转化率。也就 是后说计,量对 数于 相2等H的Br反(应g),增大H2反(g应) 物+的Br量2 (平g)衡这正类向前 移动,正向移动到反应物转化率与起始相同时, 就建立新的平衡。所以平衡尽管正向移动,但转 化率是不变的。
把一个容器保持体积温度不变,压入另一个中,在瞬间 各物质的浓度都将扩大一倍,即相当于对A 压缩体积,平衡 右移。 答案:C
例3、完全相同的两个容器A 和B,已知A 装有SO2 和O2各1 g,B中装有SO2和O2各2 g,在同温下 反应达到平衡,设A 中SO2的转化率为α%,B中 SO2的转化率为b%,则A 、B两个容器中SO2的 转化率关系( )
A .α%> b% B.α% =b% C.α% <b% D.无法确定
解析:采用等效平衡复合移动法处理,B的平衡状态,可看 作两个相同A 平衡状态的复合。
(2)反应物计量数小于生成物计量数之和, 当增大反应物的浓度时,平衡正向移动, 转化率一定减小。
例如:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ,当增大 P析C,l5平的衡浓正度向,移从动增;大若PC从l5增的大浓P度C的l5的角量度,分 导致体系压强增大,平衡则有逆移趋势, 但此反应是因增大PCl5的量所引起的平衡 移动,所以平衡仍正向移动,只是正向移 动的程度小。所以平衡尽管正向移动,但 PCl5的转化率是减小的。
化学平衡移动五大关系
化学平衡移动五大关系浙江省余姚市第二中学 赵建峰 315400速率平衡理论是中学化学理论体系的重要组成部分,因其内容抽象、思维能力要求高,对广大高中学生来讲是一个难点,而化学平衡移动的五大关系又是难点中的难点。
本文就化学平衡移动的五大关系结合具体实例展开分析讨论,力求讲清原理,突破这一难点,希望对同学们的学习有所帮助。
一、浓度与平衡移动的关系1. 浓度不变,则表示该可逆反应处于平衡状态。
如:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)+Q ,若N 2浓度不变,则表示单位时间内反应掉的N 2的量与生成N 2的量相等,即正逆反应速率相等,则为化学平衡状态。
2. 浓度改变,化学平衡不一定移动;若平衡移动而使某一生成物浓度增大,平衡也不一定正向移动。
如:CO (g )+H 2O (g )CO 2(g )+H 2(g ),若压缩容器,则各组分浓度均增大,但化学平衡并不移动;对上述平衡体系增大H 2的浓度,则平衡逆向移动,达新平衡时H 2的浓度也大于原平衡。
二、百分含量与平衡移动的关系1.百分含量不变,则表示该可逆反应处于平衡状态。
由平衡状态定义可得。
2.百分含量改变,则平衡一定发生移动;某一生成物的百分含量增大,平衡不一定正向移动。
如:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)+Q ,若NH 3%增大,则可能是平衡正向移动的结果(如压缩容器),也可能是逆向移动的结果(如增大NH 3的浓度)。
三、平均相对分子质量与平衡移动的关系 平均相对分子质量(M )其数值与摩尔质量即混合气体的总质量(m 总)与混合气的总物质的量(n 总)的比值相等,即:M =nm 总。
因此,只要根据平衡移动的前后混合气体总质量的变化与总物质的量变化的大小,来判断平均相对分子质量M 的变化趋势。
1.全气相反应。
参与该可逆反应的物质全为气体,故其混合气的总质量不变,则M ∝ 总n 1,即平均相对分子质量的变化与气体物质的量的变化成反比。
例谈化学平衡移动与反应物转化率的关系
Ⅱ. 当 日 6 C , 化 率 升 高 . > + 时 转
Ⅲ.当 n 4 C , 化率 降低. : <6 - 时 转 如
2 NH 。 g () N g + 3 2 g 2 ) ( H ()
二、 1 在恒温 、 例 恒容条件下 , 1 向 L密闭容器中充
入 1to ( ) 达 到 平 衡 后 ,( ) 0 5to ・ ~ , l o HIg , C HI 一 . lL o
物 转化 率降低 . 反应物 只研 究 转化 率 , 物 只研 究 产 ( 产
率)
转率 化一
中溶 质 )
麓 髅
X0 1 0
X10 0
( 只适 用 于定 容 的 可 逆体 系 , 只研 究 气 态 或 者 溶 液 且
Na 1 C +H O—Na 1 C O+ H。十, 以充 分 电 解 后 的溶 所
一
当可逆反 应达 到化 学平 衡 状态 , 界 条件 ( 外 浓度 、
压 强或 温度 ) 生 改变 时 , 学 平衡 状 态将 发 生 改变 , 发 化
周 期 , 原 子 的 最 外 层 电 戊
子 数 是 甲 、 、 原 子 最 外 层 电 子 数 之 和 ” 知 戊 为 乙 丙 可 氯 . 0 1mo ・ 的 Y 溶 液 p 由“ . lL H> 1 可 知 Y 为 弱 酸 ”
( )写 出 少 量 Z 的 稀 溶 液 滴 人 过 量 L 的 稀 溶 液 4 中发生反 应 的离子方 程式
.
— —
( )按 下 图 电解 M 的 饱 和 溶 液 , 出 该 电 解 池 中 5 写 发生 反应 的总 反应 方程 式
是 .
.
— —
刨 化 学 平衡 移 反 应物
平衡移动与转化率的关系
平衡移动方向与转化率的关系一.温度和压强对平衡转化率的影响(一)压强对反应物平衡转化率的影响1.可逆反应达到平衡后,改变压强,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,反之,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小。
2.充入与反应无关气体,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)(m+n≠p+q)达到平衡后,向密闭容器中充入与反应无关气体,反应物A、B的转化率变化有以下两种情况:(1)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入与反应无关气体,虽然密闭容器的总压增大,但容器的容积不变,与反应有关的各物质浓度均未发生变化,平衡不移动,故反应物A、B转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入与反应无关气体,因容器的压强不变,此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,平衡向气体体积增大的方向移动,从而可判断出反应物的转化率变化情况,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)①m+n>p+q时,A、B的转化率减小。
②m+n<p+q 时,A、B的转化率增大。
③m+n=p+q时,A、B的转化率不变。
(二)温度对反应物平衡转化率的影响可逆反应达到平衡后,若正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,降低温度,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小,若正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动, 反应物的转化率必定减小,降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大。
无论哪种情况,因反应物的初始量未变,改变温度或压强,导致平衡移动就会有更多的反应物转化为生成物或有更多的生成物转化为反应物,其结果转化率增大或减少,即改变温度或压强,平衡正向移动,转化率必定增大;平衡逆向移动,转化率必定减少。
例2NH3(g)+CO2(g)≒CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0,增大压强时平衡向正反应方向移动,NH3和CO2的转化率均增大,减小压强时平衡向逆反应方向移动,NH3和CO2的转化率均减小,升高温度,平衡逆向移动,NH3和CO2的转化率均减小,降低温度,平衡正向移动,NH3和CO2的转化率均增大。
19.2 平衡移动与平衡转化率之间的关系
此时转化率的改变可以看做加压对平衡的影响
恒温恒压时时: 上述情况下,A转化率均不变
例题分析
例2. 一定温度下,在一定容的密闭容器中
充入NO2发生如下反应:2NO2
N2O4
并达到平衡,此时NO2的转化率为w%,再
次充入NO2,其转化率将( A),百分含
量将(C )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
课堂检测
3. 一定温度下,在一定容的密闭容器中充
入N2O4发生如下反应:N2O4
2NO2
并达到平衡,此时N2O4的转化率为w%,
再次充入N2O4,其转化率将( C ),百分
含量将( A)
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
课堂检测
4. 一定温度下,在一定容的密闭容器中充
入N2O4发生如下反应:N2O4
向移动 恒温恒容时: a.若a+b=c+d,则A的转化率不变, B的转化率不变 b.若a+b>c+d,则A的转化率增大, B的转化率增大 C.若a+b<c+d,则A的转化率减小, B的转化率减小 恒温恒压时: 上述情况下,A转化率均不变
例题分析
例3. 一、3molH2发生反应N2+3H2 2NH3: 并达到平衡。若向平衡混合气体中再次充入2molN2、
第七章 化学反应速率和化学平衡
第十九讲 化学平衡状态及其移动
化学平衡中的转化率
平衡移动与平衡转化率之间的关系
由于外界条件改变引起化学 平衡移动,根据平衡移动的方向可以 判断某反应物的平衡转化率。其规律 如下:
一、温度、压强对平衡转化率的影响
在其他条件不变的情况下,改变 温度或改变有气体参与反应的容器体积 (改变压强),若化学平衡向正反应方向移 动,则反应物的平衡转化率一定增大;若 化学平衡向逆反应方向移动,则反应物的 平衡转化率一定减小。
化学平衡移动与转化率(2021
减小
增大
②增加反应物B的量
增大
减小
③同倍数增加A、B的
量
增大
增大
变式问题1:若是m+n小于或等于p+q呢? 变式问题2:对于③ ,将条件改为恒温恒压呢?
(1)不要把平衡向正反应方向移动与原料 转化率的提高等同起来,当反应物总量不变 时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率 提高,当增大一种反应物的浓度,使平衡向 正反应方向移动时,只会使其他的反应物的 转化率提高,而自身转化率降低。
(2)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向 移动等同起来,只有v(正)>v(逆)时,才使
平衡向正反应方向移动。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙,压缩后压强分别为p′甲、 p′乙、p′丙,则p甲与p′甲,p乙与p′乙,p丙与p′丙的关系分别为 甲________________;乙________________;丙________________
角度1 化学平衡移动的判断 应速率的关系 v正>v逆, 平衡向正反应方向移动; v正=v逆,反应达到平衡状态,平衡不发生移动; v正<v逆, 平衡向逆反应方向移动。
勒夏特列原理: 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、 压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡 将向着能够减弱这种改变的方向移动。
26. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 在容积为1.00 L的容器中,通 入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高, 混合气体的颜色变深。
甲:A(g)+B(g)
C(g) ΔH<0
乙:A(s)+B(g)
C(g) ΔH<0
丙:A(g)+B(g)
2C(g) ΔH>0
达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题:
平衡移动与转化率的关系
平衡移动方向与转化率的关系一.温度和压强对平衡转化率的影响(一)压强对反应物平衡转化率的影响1.可逆反应达到平衡后,改变压强,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,反之,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小。
2.充入与反应无关气体,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)(m+n≠p+q)达到平衡后,向密闭容器中充入与反应无关气体,反应物A、B的转化率变化有以下两种情况:(1)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入与反应无关气体,虽然密闭容器的总压增大,但容器的容积不变,与反应有关的各物质浓度均未发生变化,平衡不移动,故反应物A、B转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入与反应无关气体,因容器的压强不变,此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,平衡向气体体积增大的方向移动,从而可判断出反应物的转化率变化情况,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)①m+n>p+q时,A、B的转化率减小。
②m+n<p+q 时,A、B的转化率增大。
③m+n=p+q时,A、B的转化率不变。
(二)温度对反应物平衡转化率的影响可逆反应达到平衡后,若正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,降低温度,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小,若正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动, 反应物的转化率必定减小,降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大。
无论哪种情况,因反应物的初始量未变,改变温度或压强,导致平衡移动就会有更多的反应物转化为生成物或有更多的生成物转化为反应物,其结果转化率增大或减少,即改变温度或压强,平衡正向移动,转化率必定增大;平衡逆向移动,转化率必定减少。
例2NH3(g)+CO2(g)≒CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0,增大压强时平衡向正反应方向移动,NH3和CO2的转化率均增大,减小压强时平衡向逆反应方向移动,NH3和CO2的转化率均减小,升高温度,平衡逆向移动,NH3和CO2的转化率均减小,降低温度,平衡正向移动,NH3和CO2的转化率均增大。
化学平衡中反应物的转化率问题
Җ㊀山东㊀李㊀陟㊀㊀反应物的平衡转化率是指达到化学平衡状态时反应物转化为生成物的百分数,它能从根本上解释可逆反应中平衡移动的原因,故反应物的平衡转化率在可逆反应中用途广泛.1㊀平衡转化率的数学表达式某指定反应物(A )的平衡转化率(α)的数学表达式可表示为α=A 转化的物质的量A 起始的物质的量ˑ100%.对于反应物均为气体的气相反应和反应物均为液体的液相反应,由于体系的体积就是各物质的体积,从而衍生得如下关系式:α=A 的起始浓度-A 的平衡浓度A 的起始浓度ˑ100%.分析㊀1)转化率研究的对象是反应物,生成物无转化率可言.2)平衡转化率是指可逆反应达到化学平衡时平衡体系中反应物的转化率.3)对于气相反应中的固态反应物(无浓度变化)的转化率,可以通过物质的量或者质量来进行计算.4)反应物的起始物质的量之比与化学方程式中反应物的计量数之比相同时,它们的平衡转化率相同.2㊀改变外界条件对转化率是否产生影响的判断方法要判断改变外界条件对反应物的转化率是否产生影响,主要看化学平衡是否移动和反应物的量是否改变.1)外界条件改变后,反应速率未受影响,化学平衡亦未受影响(如气体反应中改变固体的用量),或者外界条件改变对正㊁逆反应速率产生同等程度的影响,而化学平衡未受影响(如使用催化剂㊁对有气体等物质参与的反应改变压强),反应物的转化率都不会改变.2)外界条件改变后,化学平衡受到影响,但并没有改变投入的反应物的总量,因此只要判断出化学平衡的移动方向,就能判断反应物转化率的改变.a )对于化学反应a A (g )+b B (g )⇌c C (g )+d D (g)㊀ΔH <0,在一定条件下达到平衡状态:①其他条件不变,升高温度,化学平衡向左移动,反应物A 或者B 的转化率降低;降低温度,化学平衡向右移动,反应物A 或者B 的转化率升高.②若a +b >c +d ,其他条件不变,增大压强,化学平衡正向移动,反应物A 或者B 的转化率升高;其他条件不变,减小压强,化学平衡逆向移动,反应物A或者B 的转化率降低.若a +b <c +d ,判断方法一样,但结论相反.③其他条件不变,增加生成物(C 或D )的浓度,化学平衡逆向移动,反应物A 或者B 的转化率降低;其他条件不变,减小生成物(C 或D )的浓度,化学平衡正向移动,反应物A 或者B 的转化率升高.④其他条件不变,向容器中充入惰性气体:若a +b =c +d ,不管是恒温恒容还是恒温恒压条件,反应物的转化率都不会改变;若a +b ʂc +d ,在恒温恒容条件下充入惰性气体,化学平衡不受影响,反应物的转化率不变;在恒温恒压条件下充入惰性气体,本质是减小了反应体系的压强,按减小压强对平衡体系的影响判断平衡移动的方向,从而判断反应物的转化率.改变反应物的浓度,化学平衡可能受到影响,但因为投入的反应物的总量也可能改变(计算转化率时,新增加的反应物也应计入投入的总量),所以对反应物转化率变化的判断就复杂一些.b )对于a A (g )+b B (g )⇌c C (g )+d D (g)这类反应,其他条件不变,增加气体A 的浓度,化学平衡正向移动,B 的转化率升高,虽然新充入的A 也会反应一部分,但因为其反应的比例没有原来的多,所以最终A 的转化率会降低;其他条件不变,减少气体A 的浓度,化学平衡逆向移动,B 的转化率降低.①若按原比例同倍数增加A 和B 的物质的量,相当于在加压.若a +b =c +d 时,新平衡与原平衡等效,A 和B 的转化率都不变;若a +b <c +d 时,反应物减少,打破原平衡,平衡逆向移动,A 和B 的转化率都降低;若a +b >c +d 时,反应物增加,打破原平衡,平衡正向移动,A 和B 的转化率都增加.②若不按原比例增加A 和B 的物质的量,分析何者增大倍数较大,则相当于单独加入了这一物质,同前文的③分析一样.例㊀一定温度下,在3个容积均为1 0L 的恒容密闭容器中反应2H 2(g )+C O (g )⇌C H 3O H (g)达到65平衡,如表1所示.下列说法正确的是(㊀㊀).表1容器温度/K 起始浓度/(m o l L -1)平衡浓度/(m o l L -1)c (H 2)c (C O )c (C H 3OH )c (C H 3O H )Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025㊀㊀A.该反应的正反应放热B .达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C .达到平衡时,容器Ⅱ中c (H 2)大于容器Ⅲ中c (H 2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大分析Ⅰ㊁Ⅲ中数据可知反应开始时Ⅰ中加入的H 2㊁C O 与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,选项A正确.Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小12,因该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小.Ⅲ和Ⅰ对比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c (H 2)小于容器Ⅲ中c (H 2)的两倍,选项B ㊁C 错误.温度:Ⅲ>Ⅰ,当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,选项D 正确.答案为A ㊁D.像a A (g )⇌b B (g )+c C (g )这种只有一种气体反应物的化学反应(也可以有多种反应物,但只有一种反应物的状态是气态),当改变反应物的浓度时,化学平衡的移动方向仍可用勒夏特列原理来判定,但反应物的转化率通常借助等效平衡来解决.①在恒温恒压条件下充入A ,达到新平衡后,与原平衡等效,A 的转化率不会改变.②在恒温恒容条件下充入A ,反应体系的压强增大.若a >b +c [如2N O 2(g )⇌N 2O 4(g )],则A 的转化率增加;若a =b +c [如2H I (g )⇌H 2(g )+I 2(g )],则A 的转化率不变;若a <b +c [如2N H 3(g )⇌N 2(g )+3H 2(g )],则A 的转化率降低.(作者单位:山东省淄博市沂源县第一中学)Җ㊀安徽㊀吴红艳㊀刘燕伟㊀㊀1㊀问题的提出尽管高中化学教材中没有对物质的稳定性给出具体明确的定义,但是经常会遇到比较 物质的稳定性 问题,例如F e 3+与F e 2+,C u 2+与C u+的稳定性比较,在不同的环境中我们得出的稳定性的结论可能是相悖的.因此,在中学教学中很有必要把离子的稳定性等相关概念整理清楚.因 稳定性 这一术语在化学中有多种含义,本文讨论的只是价态变化的热力学稳定.2㊀金属离子及其化合物稳定性的探讨2 1㊀从原子结构理论和电离能的角度探讨F e 3+的价层电子排布为3d 5,而F e2+价层电子排布为3d 6.对应所形成的化合物分别为+3价的铁化合物和+2价的亚铁化合物.所谓的电离能就是气态原子或离子失去1个电子所需要的最小能量,F e 的第二电离能(I 2)为1569k J m o l -1,第三电离能(I 3)为2957k J m o l -1,第四电离能(I 4)为5290k J m o l -1,即I 4≫I 3>I 2.根据原子结构理论,原子的最外层电子构型为全满㊁半满或全空时较稳定.依据电离能和离子电子构型,在高温气态下,F e 3+稳定性大于F e 2+.C u 2+价层电子排布为3d 9,而C u+价层电子排布为3d 10,C u 的第一电离能(I 1)为746k J m o l -1,第二电离能(I 2)为1958k J m o l -1,第三电离能(I 3)为3555k J m o l -1,即I 3>I 2≫I 1.依据电离能和离子电子构型,在高温气态下,C u +的稳定性大于C u 2+.从原子结构理论和电离能角度判断出离子稳定性的结论只适合于高温气态下的情况.由此可见,我们在用某种规律分析问题时,一定要注意具体适用条件.2 2㊀从电极电势的角度探讨对于金属元素而言,其电极电势是处于基态的原子与水溶液中水合离子的电势差.它的大小主要取决于金属原子离子化的倾向.因此可以用水溶液中的电极电势E 作为价态变化离子稳定性的热力学判据.1)常见的盐溶液中在酸性溶液中:φ (F e 3+/F e 2+)=0 77V ;φ(O 2/H 2O )=1 229V ,对于反应4F e 2++O 2+4H +=2H 2O+4F e 3+,75。
化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
(一)恒温恒容下
1、若反应物不只一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,达到新的平衡时,A自身的转化率减小,B 的转化率增大。
2、若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量,A的浓度增大,平衡正向移动;考虑转化率时,此种情况等效于加压,A的转化率与气态物质的化学计量数有关:
①a=b+c,A的转化率不变
②a>b+c,A的转化率增大
③a<b+c,A的转化率减小
(二)恒温恒压下
若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,因此A的转化率也不变。
(三)按系数比进行投料,转化率相同
化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
(一)恒温恒容下
1、若反应物不只一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,达到新的平衡时,A自身的转化率减小,B 的转化率增大。
2、若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量,A的浓度增大,平衡正向移动;考虑转化率时,此种情况等效于加压,A的转化率与气态物质的化学计量数有关:
①a=b+c,A的转化率不变
②a>b+c,A的转化率增大
③a<b+c,A的转化率减小
(二)恒温恒压下
若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,因此A的转化率也不变。
(三)按系数比进行投料,转化率相同。
平衡移动与平衡转化率之间的关系
a.若a = b+c,则A的转化率不变; b.若a>b+c,则A的转化率增大; C.若a<b十c,则A的转化率减小. 此时转化率的改变可以看做加压对平衡的影响
2、浓度对平衡转化率的影响
⑵反应物不知一种: aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
①若增加A的量,则A的转化率减小,B的增大 ②若按原比例同倍数地增加A和B的量,平衡正
aA(g) bB(g)+ cC(g)
增加A的量,平衡向右移动,但A的转化率 与气态物质的系数有关。
2、浓度对平衡转化率的影响
例1、一定温度下,向V L容器中充入1 mol A, 反应 aA(g) bB(g)+ cC(g)达到平衡 后,再向其中充入1 mol A,重新达到新的平衡 后,A的转化率将 A ,平衡向右移动,体系中ABC的量都增多, 不容易判断两次平衡后A的转化率大小。
向移动 a.若a+b=c+d,则A的转化率不变, B的转化率不变 b.若a+b>c+d,则A的转化率增大, B的转化率增大 C.若a+b<c+d,则A的转化率减小, B的转化率减小
2、浓度对平衡转化率的影响
⑵反应物不知一种: aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
③若不同倍数的增加A和B的量,相当于只增加 一种物质的量,同① (III)若各反应物起始的量=各自的化学计
2、浓度对平衡转化率的影响
可以做如下假设:
等效
VL 1 mol A
2V L 2 mol A
压缩
VL 2 mol A
等效
VL 2 mol A
旧平衡
平衡I
平衡II
新平衡
比较平衡I和平衡II,压缩容器使平衡向气体分 子数减小的方向移动,规律如下:
化学平衡的移动与反应物转化率的变化
化学平衡的移动与反应物转化率的变化一、有关转化率的知识点1. 概念:可逆反应达到平衡态时,指定反应物消耗掉的量跟反应开始时投入的量的比,用分数来表示,叫做该反应物的转化率。
2. 对于一个可逆反应,当物质的投料与反应物的化学计量数成比例时,各反应物的转化率相等。
3. 对于有多个反应物的可逆反应,如果增大其中一种物质的浓度,则该物质的转化率减小,其它物质的转化率增大;若按原比例同倍数地增加反应物的量,平衡右移,而反应物的转化率与反应条件及气体反应物计量系数有关:①若在恒温恒压条件下,反应物的转化率都不变;②若在恒温恒容条件下,当ΔV=0时,反应物的转化率都不变;当ΔV>0,反应物的转化率都减小;若ΔV<0,反应物的转化率都增大。
4. 对于只有一种反应物的可逆反应,增大反应物的量,平衡向右移动,转化率如何变化?举例说明:举例反应前后气体的体积变化(ΔV)反应物的转化率2NO2N2O42HI H2+I22SO3(气)2SO2+O2ΔV<0ΔV=0ΔV>0增大不变减小5. 平衡体系中如果充入不参加反应的“惰气”,在恒温恒容时,平衡不移动,转化率不变;在恒温恒压时,平衡向气体体积增大的方向移动,转化率如何变化要以具体反应来决定。
6. 转化率是否变化可以作为化学平衡移动的标志。
二、2003年高考题解析例1 (2003年全国高考题)某温度下,在一容积可变的容器中,反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()A. 均减半B. 均加倍C. 均增加1molD. 均减少1mol解析:题目已知条件:在一容积可变的容器中反应,保持温度和压强不变。
影响化学平衡移动的因素是浓度,增大反应物浓度、减小生成物浓度,使化学平衡向右移动。
(A)、(B)选项均为等效平衡;(D)选项减小浓度,但反应物减小得多,平衡向左移动;(C)选项增加浓度,但反应物增加得多,平衡向右移动。
化学平衡移动方向与反应转化率的关系
化学平衡移动方向与反应转化率的关系1.温度:改变温度,若引起平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大;反之,若引起平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率一定减小。
2.压强:改变压强,若引起平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大;反之,若引起平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率一定减小。
3.反应物的用量(1)恒温恒压下①若反应物只有一种,如a A(g) b B(g)+c C(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,因此A的转化率也不变。
②若反应物不止一种,如a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g)。
a.若只增加A的量,情况较复杂,视具体题目而定,这里不讨论。
b.若反应物A、B的物质的量同倍数地增加,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,因此转化率不变。
(2)恒温恒容下①若反应物只有一种,如a A(g) b B(g)+c C(g),增加A的量,A的浓度增大,平衡正向移动。
考虑转化率时,此种情况等效于加压,A的转化率与气态物质的化学计量数有关:a.a=b+c,A的转化率不变;b.a>b+c,A的转化率增大;c.a<b+c,A的转化率减小。
②若反应物不止一种,如a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)。
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,则A的转化率减小,B的转化率增大。
若只减少A的量,平衡向逆反应方向移动,则B的转化率减小。
b.若反应物A、B的物质的量同倍数地增加,平衡向正反应方向移动,考虑转化率时,此种情况等效于加压,反应物的转化率与气态物质化学计量数有关:a+b=c+d,转化率不变;a+b>c+d,转化率增大;a+b<c+d,转化率减小。
例1、反应:①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)、②2HI(g) H2(g)+I2(g)、③2NO2(g) N2O4(g),在一定条件下达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%。
《微专题 平衡移动与转化率变化的关系判断》示范公开课教学课件【化学人教版高中选修1(新课标)】
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解析 恒容容器中,在温度不变的情况下,均增加反应物的物质的量,相 当于增大压强,对于 N2O4(g) ⇌2NO2(g)而言,压强增大,平衡逆向移动, α1 减小;对于 3O2(g) ⇌2O3(g)而言,压强增大,平正向移动,α2 增大。 因都直接加入了反应物,则反应物的平衡浓度 c1、c2 均增大,故选 C。
新平衡与原平衡比较 N2的浓度一定减小 N2的转化率减小 H2的转化率不变,N2的转化率增大 NH3的体积分数增大
平衡移动与转化率变化的关系判断
解析 A项,正反应是气体体积减小的反应,依据勒·夏特列原理可知增大压强平 衡向正反应方向移动,但氮气的浓度仍然比原平衡大,不正确; B项,正反应是放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率减 小,正确; C项,充入一定量的氢气,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,而氢气 的转化率减小,不正确; D项,催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态,不正确。
B.PCl5的转化率增大
C.2p1<p2
D.PCl3%(体积含量)增大
解析 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)是气体体积增大的可逆反应。如反应达到平衡后, 再向密闭容器中加入PCl5,PCl5的物质的量会增加,此时可视为加压,平衡向左移动, 反应达到新的平衡时PCl5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加,但PCl5 的转化率降低。
甲容器 乙容器 丙容器 丁容器 A 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
B 1 mol 1 mol 2 mol 2 mol
平衡移动与转化率变化的关系判断
解析 根据转化率的变化规律:丁中A的转化率最大,甲中转化率最小,丙容器比乙 容器物质的量大,相当于丙中的压强大于乙中的压强,因该反应是一个气体体积增 大的反应,所以乙中A的转化率大于丙中A的转化率,即丁>乙>丙>甲;B的转化 率用同样的方法确定为:甲>乙>丙>丁。
【化学课件】平衡移动与转化率的变化
Ⅱ 若反应物不止一种, 如: mA(g) + bB(g) pC(g) + qD(g)
① 恒温恒容时 若只增加 A的量 —平衡正向移动, B的转化率增大, A自
身的转化率减小。
Ⅱ 若反应物不止一种, 如: mA(g) + bB(g) pC(g) + qD(g)
②恒温恒容时若按原比例同倍数增加A、 B的量,平衡正向移动。
丙(X:2mol,Y:2mol)
丁(X:1mol,Y:2mol)在相同温度下,建立平
衡时,X或Y的转化率大小关系为( A )
A X的转化率为:甲<丙<乙<丁
B X的转化率为:甲<乙<丙<丁
C Y的转化率为:甲>丙>乙>丁
D Y的转化率为:丁>乙>丙>甲
7、在相同温度下,有相同体积的甲、乙
两容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙 容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中, 错误的是( D )
PCl3 (g)+Cl2 (g)
反应达到平衡时,PCl5的转化率为M%,。若 平衡后再投入1 molPCl5,反应重新达平衡时,
PCl5的转化率为N%。则M和N的关系是( B )
(A) M>N (B) M=N (C) M < N (D)无法 确定
若是反应2NO2 N2O4 呢? ( B ) 若是反应2HI H2+ I2 呢? ( B )
(4)达平衡后,若向两容器中通人等量的原反应 气 体,达 到新平 衡时 , A容器的 S03体积分数 __不__变__,B容器中的S03体积分数__增__大___(增大、 减少、不变)。
作业:
1. 在一个1L的的密闭容器中,加入2molA 和1molB,发生下
述反应:2A(g)+B(g)
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不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析见下表(体积不变)
反应实例
条件变化与平衡移动方向
达新平衡后转化率变化
“a<b+c”型
2SO3(g) 2SO2+O2
增大O2浓度,平衡逆移
SO2的转化率增大,O2的转化率减小W(SO3)增大
增大SO3浓度,平衡正移
SO3的转化率减小W(SO3)增大
升高温度,平衡正移
SO2、O2的转化率都减小
增大压强,平衡逆移
SO2、O2的转化率都增大
“a>b+c”型
2NO2 N2O4
增大NO2浓度,平衡正移
NO2的转化率都增大N2O4的转化率都减小
(即新平衡中N2O4的含量都会增大)
增大N2O43;c”型
2HI H2+I2(g)
增大H2的浓度,平衡逆移
H2的转化率减小,I2的转化率增大
增大HI的浓度,平衡正移
HI的转化率不变
增大压强,平衡不移动
转化率不变
规律:
Ⅰ、若反应物只有一种:aA(g) bB(g) +cC(g),在不改变其他条件时,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:
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。
Ⅱ、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。