化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
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化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
大家在学习化学平衡时,经常把平衡正向移动与反应物转化率的提高等同起来,其实平衡正向移动与反应物转化率的提高并无必然联系,需要根据具体情况进行分析:
一、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。
二、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。
三、反应物的用量
(一)恒温恒压下
1、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。
2、若反应物不只一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。
(1)若只增加A的量,情况较复杂,视具体题目而定,这里不讨论。
(2)若反应物A、B的物质的量同倍数的增加,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。
(二)恒温恒容下
1、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:(1)a=b+c,A的转化率不变
(2)a>b+c,A的转化率增大
(3)a
2、若反应物不只一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。
(1)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。
(2)若反应物A、B的物质的量同倍数的增加,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。
①a+b=c+d,转化率不变
②a+b>c+d,转化率增大
③a+b 注意:压强在影响平衡状态时,一般必须伴有容器体积的改变。所谓增大压强,一般是指缩小容器体积造成的压强增大,若向平衡体系中充入某种气态反应组分或对体系升温,应考虑浓度增大或温度升高对化学平衡的影响,不能考虑由于浓度增大或体系温度高引起的压强增 ...................... 大对化学平衡的影响 .........。举例如下: ①可逆反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g),达到平衡后,恒温恒容下增加A的物质的量,平 衡向正反应方向移动,若考虑成由于浓度增大引起的压强增大,由于反应前后气体分子数不改变,则平衡不移动。 ②可逆反应:A(g)B(g)+C(g),达到平衡后,恒温恒容下增加A的物质的量,平衡向正 反应方向移动(实际过程),若考虑成由于浓度增大引起的压强增大,平衡向逆反应方向移动(总的结果),本过程是平衡向正向移动,但A的转化率减小(见下面的练习1)。 练习1:在一固定容积(1 L)的密闭容器中充入2 mol A,发生可逆反应:A(g)B(g)+C(g),达到平衡后,A、B、C的物质的量均为1 mol,在恒温恒容下,再加入2 mol A,则平衡向哪个方向移动,与原平衡相比,A的转化率增大还是减小? (g)PCl3(g)+Cl2(g)、2HI(g)H2(g)+I2(g)、2NO2(g)N2O4(g), 练习2:反应:PCl 在一定条件,达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变,分别加入一定量的各自的反应物,则转化率() A. 均不变 B. ①增大、②不变、③减小 C. 均增大 D. ①减小、②不变、③增大 练习3:一定温度下,将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡混合气体压强为p1,此时再向反应器中通入a mol PCl5,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为p2,下列判断正确的是 A.2p1>p2 B.PCl5的转化率增大 C.2p1<p2 D.PCl3%(体积含量)减少 练习4:在一容积可变的密闭容器中,通入1molX和3molY,在一定条件下发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),到达平衡后,Y的转化率为a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平衡时,Y的转化率为b%。则a与b的关系是A.a=b B.a>b C.a<b D.不能确定 练习5:某温度下的密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) 2E(g),若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,则达平衡时M的转化率为() A.20% B.40% C.60% D.80% 练习6:一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(气)+yB(气) nC(气),达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5mol/L。保持温度不变将容器的容积扩大1倍,再达平衡时,测得A气体的浓度为0.3mol/L,则下列叙述中正确的是() A、x+y B、该化学平衡向右移动 C、B的转化率增大 D、C的体积分数减小