化学平衡移动与转化率的关系
化学平衡中转化率求法与规律总结
化学平衡中转化率求法与规律总结平衡转化率=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】反应物用量得改变对转化率得一般规律(1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其她条件时(恒温恒容),增加A 得量平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率与气体物质得计量数有关:(可用等效平衡得方法分析)。
①若a = b + c :A 得转化率不变;②若a > b + c : A 得转化率增大;③若a < b + c A 得转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①在不改变其她条件时,只增加A 得量,平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率减小,而B 得转化率增大。
②若按原比例同倍数地增加A 与B,平衡向正反应方向移动,但就是反应物得转化率与气体物质得计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 得转化率都不变;如a + b >c + d ,A 、B 得转化率都增大;如a + b < c + d ,A 、B 得转化率都减小。
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,学生感到困惑得就是充入“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。
因平衡体系得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得方向移动。
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得转化率变化。
4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2(g) N 2O 4(g)(1)恒温、恒容得条件下,若分别向容器中通入一定量得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得转化率都增大,N 2O 4 得转化率将减小。
化学平衡中转化率的变化
化学平衡中转化率变化的判断技巧()100%()⨯某反应物反应的物质的量或者物质的量浓度平衡转化率=该反应物初始的物质的量或者物质的量浓度解转化率变化的题目时,审题过程要特别关注以下四点:一要关注化学反应是否可逆,二要关注容器是否可变,三要关注各物质的状态是否都为气体,四要关注反应两边气体体积是否相等。
下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨论:一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大,而自身转化率下降。
【例1】.在557℃时,密闭容器中进行下列反应CO+H 2OCO 2+H 2。
若CO 起始浓度为2mol/L (1),水蒸气浓度为3mol/L (2),达到平衡时,测得CO 2的浓度为1.2mol/L 。
求CO 及H 2O 的转化率。
分析:在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上,抓住转化浓度,利用常规解题方法。
CO + H 2O (g)CO 2 + H 2起始浓度 mol/L 2 3 0 0 转化浓度 mol/L 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度 mol/L 0.8 1.8 1.2 1.2 所以,CO 的转化率=1.2100%2⨯=60% ; H 2O (气)的转化率=1.2100%3⨯=40% 【例2】.若将例1中的划线部分(2)改成水蒸气浓度为6mol/L ,而其他条件不变,达到平衡时,测得CO 2的浓度为1.5mol/L 。
同样按上述方法求算,可得CO 转化率为75%,H 2O 的转化率为25%。
【例3】.若将例1中的划线部分(1)改成CO 起始浓度为1mol/L ,而其他条件不变,达到平衡时,测得CO 2的浓度为0.75mol/L 。
同样按上述方法求算,可得CO 转化率为75% ,H 2O 的转化率为25%。
以上三小题转化率可归纳为:CO 2 + H CO 2 0通过以上三题的计算可得出以下结论:1、增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大,自身转化率下降;2、若容器体积不变,使其它反应物的浓度减小,则自身的转化率也下降。
化学平衡移动中反应物转化率的变化
化学平衡移动中反应物转化率的变化发表时间:2009-12-16T16:44:07.640Z 来源:《中学课程辅导•教学研究》2009年第24期供稿作者:牛娟娟[导读] 化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。
摘要:化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
关键词:化学平衡;反应物;变化作者简介:牛娟娟,任教于陕西省渭南市铁路自立中学。
化学平衡的教学是高中化学原理概念中的一大难点,也是重点,并且该内容在必修、选修中都有涉及,如何把握在两个模块中的深度和广度?对于一些难点应当如何处理?对于一些重点应当如何挖掘?是每位教师都在极力探讨的一个问题。
由于受高中教材深度、广度的限制,这一部分知识不仅抽象而且表述也非常模糊。
在教学实践中,对于一些模棱两可的问题教师往往都是凭经验处理。
笔者在查阅大量资料的基础上,结合相关例证,谈一谈自己的看法,并藉此抛砖引玉。
化学平衡是有条件的动态平衡,当影响化学平衡的条件改变时,原来的平衡被破坏,进而在新的条件下逐渐建立新的平衡,这个原平衡向新平衡的转变就叫做化学平衡的移动。
化学平衡移动中反应物的转化率是增大还是减小,一直是高中化学平衡部分教学的难点,也是学生解题中感到困惑的问题,笔者现根据多年教学的积累,就外界条件改变反应物的转化率是如何变化的做以下总结。
化学教材中关于化学平衡移动原理的介绍是分为两部分的。
第一部分为化学平衡的建立;另一部分是化学平衡常数。
其中,前者是很重要的,也有一定的难度。
但是教材精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列原理是指在一个平衡体系中,若改变影响平衡的一个条件,平衡总是要向能够减弱这种改变的方向移动。
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。
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。
有关高中化学 转化率的几个重要规律
有关转化率的几个重要规律1、一般规律:可逆反应a A(g)+b B(g)p C(g)+q D(g)达平衡后:(1)若只增大c(A),平衡右移,达新平衡时,B转化率增大,A转化率反而减小。
即:两种或两种以上的反应物达到平衡时,增加其中一种反应物浓度,其它反应物转化率提高,而自身转化率降低(2)恒温恒压时,若按原反应物比例同倍数增大A和B的量,达新平衡时①当a+b>p+q时,A、B的转化率都不变②当a+b<p+q时,A、B的转化率都不变③当a+b==p+q时,A、B的转化率都不变(此时为T、P一定时的“量比等效”)(3)恒温恒容时,若按原反应物比例同倍数增大A和B的量,达新平衡时:①当a+b>p+q时,A、B的转化率都增大②当a+b<p+q时,A、B的转化率都减小③当a+b==p+q时,A、B的转化率都不变(此时为T、V一定△n==0时的“量比等效”)2、特殊:反应物只有一种时,可逆反应a A(g)p B(g)+q C(g)达到平衡后,增加反应物A的量,平衡右移,(1)压强和温度保持不变时①当a>p+q时,A、B的转化率都不变②当a<p+q时,A、B的转化率都不变③当a==p+q时,A、B的转化率都不变(此时为T、P一定时的“量比等效”)(2)体积和温度保持不变①当a>p+q时,A的转化率增大②当a<p+q时,A的转化率减小③当a==p+q时,A的转化率不变(此时为T、V一定△n=0时的“量比等效”)3、压强、温度的变化,引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率一定升高,反之降低例1、在一密闭容器中充入1molNO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,测得NO2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%,则a与b的关系为()A.a>b B.a<b C.a=b D.无法确定例2、一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200℃时发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为M%,若在同一温度下和同一容器中,最初投入的是2mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是()A.M>N B.M<N C.M=N D.无法比较例3、体积和温度保持不变,对于下列可逆反应①达到平衡状态:2HI(g)H2(g)+I2(g),若c(HI)增大,HI的转化率②达到平衡状态:2NO2(g)N2O4(g),若c(NO2)增大,NO2的转化率③达到平衡状态:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),若c(PCl5)增大,PCl5的转化率4、化学平衡中T、V一定,“等比再充”的问题两个体积相同的密闭容器A、B,在A中充入2mol SO2和3mol O2,在B中充入4molSO2和6molO2,加热到相同温度,有如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应平衡时,设容器A达到平衡时SO2的转化率为α,容器B 平衡时SO2的转化率为β2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)化学计量系数212起始量(mol)转化量(mol)平衡(mol)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)化学计量系数212起始量(mol)转化量(mol)平衡(mol)常见的比较类型:(1)SO2的转化率:A B,αβ(2)O2的转化率:A B(3)化学反应速率:A B(4)SO2的浓度:c(A)c(B);2c(A)c(B) (5)O2的浓度:c(A)c(B);2c(A)c(B)(6)SO3的浓度:c(A)c(B);2c(A)c(B) (7)压强:P(A)P(B);2P(A)P(B)(8)SO2体积分数:w(A)w(B)(9)O2体积分数:w(A)w(B)(10)SO3体积分数:w(A)w(B)(11)平均相对分子质量:M(A)M(B)(12)能量的变化:Q(A)Q(B);2Q(A)Q(B)。
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,所以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,所以转化率不变。
(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相关: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相关: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:①PCl 5(g) PCl3(g)+Cl2(g)、②2HI(g) H2(g)+I2(g)、③2NO 2(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%。
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。
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。
化学平衡的移动与转化率的关系上课
例:(1)反应aA(g) bB(g)+cC(g)在一容积固定 不变的容器内进行,反应达到平衡后(以下填“增
大”、“减小”或“不变”): ①若a=b+c,增大A的浓度,A的转化率不 变 。 ②若a>b+c,增大A的浓度,A的转化率增大 。 (2)若将反应改为aA(g)+bB(g) cC(g) +dD(g), 容器体积固定不变,且起始时A与B的物质的量之比 为a∶b。 ①平衡时A与B的转化率之比是 1∶1 。 ②若增大A的浓度,则A的转率 减小 。
(4)对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,B的转化 率增大,A的转化率减小。
若按原比例同倍数地增加反应物A和B的量,则平衡 向正反应方向移动,反应物的转化率与气体反应物化学 计量数有关:
①若m+n=p+q, A、B的转化率都不变; ②若m+n>p+q, A、B的转化率都增大; ③若m+n<p+q, A、B的转化率都减小。
分数为 n%,则 m 和 n 的关系是( B )
A.m>n
B.m<n
C.m=n
D.无法比较
可建立虚拟路径如下:
2.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可 逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。 实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器 起始时各物质物 平衡时反应中的
(1)由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时,反应物 的转化率必定增大。
(2)由于增加反应物浓度而引起平衡正向移动时,有以下 几种情况:
①对于反应物不止一种(不考虑固体反应物)的可逆反应,
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。
转化率和平衡常数关系
转化率和平衡常数之间存在一定的关系,尤其在化学反应中。
化学反应的平衡常数(K)是描述反应物与生成物浓度之间的比例关系的指标。
对于一个简单的反应方程,如A + B ↔C + D,其平衡常数可以表示为[K] = [C][D]/[A][B],其中[A]、[B]、[C]和[D]分别代表反应物A、B以及生成物C、D的浓度。
而转化率则是指反应物转化成生成物的程度,通常以百分比或分数表示。
对于上述反应方程,反应物A的转化率可以表示为转化率A = ([A]初始- [A]平衡)/[A]初始×100%,其中[A]初始为反应开始时A的浓度,[A]平衡为达到平衡时A的浓度。
转化率和平衡常数之间的关系可以从两个方面来看:
1.转化率与平衡常数的大小关系:当转化率接近100%时,即反应物几乎完全转化为生成
物,此时可认为反应接近平衡。
因此,转化率高的反应往往对应着较大的平衡常数。
2.平衡常数对反应方向和转化率的影响:平衡常数的大小决定了反应向前或向后进行的趋
势。
当平衡常数较大时,反应会更倾向于生成物的方向,转化率也会相对较高;而当平衡常数较小时,反应会更倾向于反应物的方向,转化率则较低。
需要注意的是,转化率和平衡常数虽然有一定的关系,但并不完全相关。
转化率可以受到其他因素(如反应条件、催化剂等)的影响,而平衡常数是与反应体系自身的热力学特性相关的参数。
因此,在具体的反应中,转化率和平衡常数可能会有所不同。
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%。
【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)
标准平衡常数和转化率的关系
在化学反应中,标准平衡常数(K)和反应的转化率(α)之间存在一定的关系。
标准平衡常数是描述在特定温度下,反应达到平衡时,反应物和生成物浓度之比的一个常数。
转化率则表示已经转化的反应物的比例。
其中,α是反应的转化率,K是标准平衡常数。
这个方程说明了标准平衡常数和反应转化率之间的倒数关系。
当标准平衡常数(K)较大时,即生成物浓度相对较高,反应转化率(α)也相对较高。
反之,当标准平衡常数较小时,即反应物浓度相对较高,反应转化率较低。
这个关系的物理意义在于,标准平衡常数(K)越大,说明反应向生成物的方向偏移,而转化率也相对较高。
相反,标准平衡常数越小,反应更偏向反应物一侧,转化率较低。
需要注意的是,这里的方程是基于标准平衡常数和转化率的定义得出的,实际反应条件下,特别是在非标准条件下,反应的转化率和平衡常数可能会有所变化。
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垐? (1)反应实例2SO2(g)+O2(g) 噲 ?
条件变化 增大O2浓度 增大SO3浓度 升高温度 增大压强 平衡移动
2SO3(g) Δ H< 0
转化率变化 SO2的转化率增大,O2的 转化率减小 从逆反应角度看,SO3的 转化率减小 SO2、O2的转化率都减小 SO2、O2的转化率都增大
正向移动
逆向移动 逆向移动
正向移动
(2)反应实例2NO2(g) 噲 垐? ? N2O4(g) 条件变化 体积不变时, 充入NO2气体 体积不变时, 正向移动 NO2的转化率增大 平衡移动 转化率变化
充入N2O4气体
逆向移动
NO2的转化率减小
(3)反应实例I2(g)+H2(g) 噲 垐? ? 2HI(g) 条件变化 平衡移动 正向移动
转化率变化
H2的转化率减小,I2的转 化率增大 转化率不变
增大H2的浓度
增大HI的浓度
逆