化学平衡平衡转化率
化学平衡转化率
化学平衡转化率
化学平衡转化率指的是在给定化学反应条件下,反应物转化为生成物的程度。
化学平衡是指反应物与生成物之间反应速度相等,即反应物转化为生成物的速率等于生成物转化为反应物的速率。
在化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变。
化学平衡转化率的计算公式为:转化率= 已转化量/ 总量×100%
例如,对于反应式A + B ⇌ C + D,如果已知反应开始时A和B的摩尔数分别为2mol和3mol,反应达到化学平衡时A完全转化为C,B转化了2mol形成了C和D,求化学平衡转化率。
已转化量为2mol + 2mol = 4mol,总量为2mol + 3mol = 5mol,化学平衡转化率为4/5 ×100% = 80%。
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》平衡中的转化率
《化学平衡》平衡中的转化率《化学平衡——平衡中的转化率》在化学的世界里,化学平衡是一个至关重要的概念,而其中的转化率更是理解化学反应进程和限度的关键指标。
首先,咱们来搞清楚啥是转化率。
简单说,转化率就是指在化学反应中,已经反应掉的反应物的量与初始反应物的量的比值。
比如说,咱们有一个化学反应 A + B ⇌ C + D,假设初始时 A 的物质的量是n₁摩尔,反应了一段时间后,A 还剩下 n₂摩尔,那么 A 的转化率就是(n₁ n₂)/ n₁ × 100% 。
为啥要研究转化率呢?这可太重要啦!通过转化率,我们能知道这个化学反应进行的程度到底咋样。
如果转化率高,那就说明大部分反应物都变成了生成物,反应进行得比较彻底;要是转化率低,那就意味着反应还有很大的提升空间,可能需要调整条件来促进反应的进行。
那影响转化率的因素都有哪些呢?温度就是一个很关键的因素。
一般来说,对于吸热反应,升高温度会使转化率提高;而对于放热反应,升高温度则会让转化率降低。
这就好比冬天咱们喜欢往暖和的地方凑,夏天又想找凉快地儿呆着,化学反应也会根据温度的变化来调整自己的“喜好”。
压强也会对转化率产生影响。
对于有气体参与的反应,如果反应前后气体分子数发生了变化,改变压强就会改变平衡状态,从而影响转化率。
比如说,反应 2SO₂+ O₂⇌ 2SO₃,左边气体分子数是 3,右边是 2,增大压强会让平衡向生成 SO₃的方向移动,SO₂和 O₂的转化率就会提高。
浓度也是不能忽视的。
增加反应物的浓度,往往能提高其他反应物的转化率,但自身的转化率可能会降低。
就像一群人分蛋糕,蛋糕多了,每个人能分到的可能就多,但分蛋糕的人自己能拿到的比例可能反而少了。
催化剂呢,虽然它能加快反应速率,但却不能改变平衡时的转化率。
它就像是给化学反应加了个“加速器”,让反应快点到达平衡,但平衡的位置不变。
举个例子来说明一下吧。
比如合成氨的反应N₂+3H₂⇌2NH₃,这是一个工业上非常重要的反应。
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转化率指指定反应物起始浓度减去指定反应物平衡浓度之差除以指定反应物起始浓度再乘以百分之百。
转化率小于百分之百。
化学平衡移动中反应物又是怎样的?(下列所列情况只改变一个反应条件)
1.温度变化:若温度变化导致平衡正向移动,则反应物转化率增大;若温度变化导致平衡逆向移动,则反应物转化率降低。
2.压强变化:若压强变化导致平衡正向移动,则反应物转化率增大;若压强变化导致平衡逆向移动,则反应物转化率降低。
3.催化剂:不引起平衡移动,转化率不变。
4.浓度变化:
①多个反应物的反应,增加一种反应物浓度,平衡正向移动,其它反应物转化率提高,增加浓度的反应物转化率降低。
②只有一种反应物的反应,增加反应物浓度,平衡正向移动。
转化率变化要视具体反应而定。
如碘化氢分解生成碘蒸气反应,增加Hl浓度其转化率不变;二氧化氮生成四氧化二氮反应,增大NO2浓度其转化率增大;四氧化二氮生成二氧化氮反应,增大N2O4浓度其转化率降低。
③多个反应物的反应达平衡后按初始加入量成倍加入,则转化率随反应中气体物计量数而定。
高中化学平衡转化率公式
高中化学平衡转化率公式(原创版)目录1.引言2.高中化学平衡转化率的概念3.高中化学平衡转化率公式4.影响转化率的因素5.示例:压缩气体的平衡转化率6.结论正文1.引言化学平衡是化学反应中的一个重要概念,它描述了当一个化学反应达到平衡时,正反应和逆反应的速率相等。
在高中化学中,我们学习了如何计算化学平衡转化率,以及影响转化率的因素。
在本文中,我们将详细介绍高中化学平衡转化率公式,并通过一个示例来说明如何计算平衡转化率。
2.高中化学平衡转化率的概念化学平衡转化率是指在化学反应达到平衡时,反应物转化为生成物的摩尔数与反应初始时反应物的摩尔数之比。
转化率可以用公式表示为:转化率 = (变化的物质的量 / 初始物质的量) × 100%3.高中化学平衡转化率公式在高中化学中,我们学习了两种计算平衡转化率的方法:方法一:根据化学反应的物质的量变化计算转化率 = (初始物质的量 - 变化后的物质的量) / 初始物质的量×100%方法二:根据化学反应的摩尔比例计算转化率 = (生成物的摩尔数 - 反应物的摩尔数) / (反应物的初始摩尔数 + 生成物的初始摩尔数) × 100%4.影响转化率的因素化学平衡转化率受多种因素影响,包括:a.反应物和生成物的摩尔比例b.反应温度c.反应压力d.反应物和生成物的初始浓度5.示例:压缩气体的平衡转化率假设我们有一个反应 A(g) B(g),开始时 A 的浓度为 1 mol/L,B 的浓度为 0 mol/L。
在恒温恒容下,当反应达到平衡时,A 的浓度变为 0.5 mol/L,B 的浓度变为 0.5 mol/L。
此时,A 的转化率为:转化率 = (1 mol/L - 0.5 mol/L) / 1 mol/L × 100% = 50%现在我们将容器压缩至原体积的一半,浓度变为 1 mol/L 和 1 mol/L。
由于压缩气体会使反应物和生成物的浓度增大,根据勒沙特列原理,平衡会向压力较小的方向移动,即向逆反应方向移动。
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。
高三化学2.2.2平衡转化率
SO2(g) + NO2 (g) ⇌ SO3(g) + NO(g)
初始浓度/(mol·L-1)
2
转化浓度/(mol·L-1)
2-x
平衡浓度/(mol·L-1)
x
2
2-x
x
0
0
2-x
2-x
2-x
2-x
2−
2
K=
×100% = 50%,解得 x =1
平 (SO3)平 (NO)
你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗?
在一定温度时反应到底进行到什么程度?
用化学平衡常数表示反应限度有时不够直观,在实际应用中常用平衡转化率α
一. 平衡转化率
1.表达式
对于反应aA+bB ⇌ cC+dD,反应物A的平衡转化率为:
初始时A的物质的量 − 平衡时A的物质的量
α(A)=
×100%
x
x
x2= 0.0300 mol·L-1
x
x
x
x
平衡浓度/(mol·L-1)0.0100-x 0.0100-x
K
平 (H2O)·平 (CO)
2
−
=
=
平(H2)·平(CO2)
(0.0100 mol·L 1−)2
= 2.25
x2>c始(H2)不合理,舍去
一. 平衡转化率
则:c平(H2)=c平(CO2) = 0.0100 mol·L-1-x
0
0
转化浓度/(mol·L-1)
解得 x1= 0.0060 mol·L-
x
x
1
x
x
x
x
平衡浓度/(mol·L-1)0.0100-x 0.0100-x
化学平衡中转化率求法和规律总结 (1)
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。
化学平衡中的转化率判断技巧
化学平衡中的转化率判断技巧化学平衡是指化学反应在达到一定条件下,前后反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
在进行化学平衡反应时,了解和判断反应的转化率是很重要的。
转化率是指反应物转化为产物的比例或百分比。
它可以用来评估反应的完全性和产率。
下面是一些判断和计算化学平衡中转化率的技巧。
1.理论转化率:理论转化率是在理想条件下由化学方程确定的转化率。
通过化学方程中反应物和生成物的摩尔比例可以确定理论转化率。
例如,对于反应A+B→C,如果反应实际转化了5摩尔A,但理论上只能转化10摩尔,那么实际转化率为5/10=0.5,即50%。
2.反应物和产物的浓度:通过测量反应物和产物的浓度可以确定实际转化率。
浓度可以用摩尔浓度或质量浓度表示。
根据化学方程的摩尔比例,可以计算出实际转化率。
例如,如果反应物A的初始浓度为1mol/L,最终浓度为0.8mol/L,而反应物B的初始浓度为2mol/L,最终浓度为1.6mol/L,那么实际转化率可以通过计算(0.2mol/L)/(1mol/L)和(0.4mol/L)/(2mol/L)得出,即0.2和0.2,转化率为1:13.去除摩尔数相同的物质:在一些反应中,生成物的摩尔数与反应物相同,这种情况下可以通过去除相同摩尔数的物质来判断转化率。
例如,如果反应A+B→B+C,反应过程中生成的B的摩尔数与初始的摩尔数相同,那么反应的转化率为1:14.化学平衡常数:化学平衡常数是用来描述化学反应在平衡状态下的转化率的指标。
通过测量反应物和产物的浓度,并用它们的比值来求解化学平衡常数。
化学平衡常数越大,表示反应向右移动的趋势越强,转化率越高。
5.使用比色法或分光光度法:对于有色物质或可以产生可检测光吸收的物质,可以使用比色法或分光光度法来测量其浓度,从而判断转化率。
通过对比初始浓度和最终浓度之间的差异,可以计算出实际转化率。
6.使用溶解度积常数:对于溶解度较小的盐类或不溶物的生成,可以使用溶解度积常数来判断反应的转化率。
平衡转化率问题总结(超完全详细版)
高中化学平衡转化率问题总结 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。
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(此时,NO 2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N 2O 4的方向移动。
平衡转化率
平衡转化率 1.定义:平衡时已转化了的某反应物的量与初始该反 应物的量之比 2.表达式 A的初始浓度 A的平衡浓度 ( A)% 100%
A的初始浓度
3.意义
①恒容 c0 ( A) [ A] 100% c0 ( A) A初始的物质的量 A的平衡物质的量 ( A)% 100% A初始的物质的量 n始 n平 ②恒压 100% n始 工业生产,学习难点
建立模型——放缩法
a% b%
c%
初始1
平衡态1 平衡态1
a% b%
增大 n倍
初始2
c% a% b% c%
a% b% c%
加压 平衡 移动
平衡态2
平衡态1
平衡态1
【练习2】反应:PCl5(g) 2HI(g)
PCl3(g)+Cl2(g)、 N2O4(g),在一定
H2(g)+I2(g)、2NO2(g)
C.N2的转化率增大
D.NH3的百分含量增大
答案:C、D
(一)恒温恒容下
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 向右 移动;转化率?
建立模型
a% b% c%
a%
b% c% a% b% c%
a% b% c%
加压 平衡 移动
平衡状态3
平衡状态1
平衡状态2
【变式练习1】某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:
2NO2(g) N2O4(g),在相同条件下, 若分别 ) 向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体,重新达 到平衡后,容器内N2O4的体积分数比原平衡时( A.都增大 B.都减小
C.前者增大后者减小 答案:A
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。
化学平衡中转化率判断技巧
化学平衡中转化率判断技巧化学平衡是化学反应达到动态平衡时,反应物和生成物浓度之间的比例关系。
在平衡反应中,转化率是一个重要的指标,可以描述反应物转化为生成物的程度。
转化率是根据反应物和生成物的浓度来计算的。
在这篇文章中,将介绍一些判断化学平衡中转化率的技巧。
1.转化率的定义转化率定义为生成物的浓度与反应物浓度的比值。
在化学平衡中,转化率从0到1之间,代表反应物转化为生成物的程度。
当转化率为1时,表示反应物完全转化为生成物;当转化率为0时,表示反应物没有转化为生成物。
转化率可以通过浓度或摩尔数来表示。
2.平衡常数的使用平衡常数(K)是一个表示反应物浓度与生成物浓度之间比例关系的常数。
平衡常数可以通过各种实验方法测定得出。
转化率与平衡常数之间有关系。
若反应物转化率接近0,则反应物的浓度远大于生成物的浓度。
在平衡反应中,反应物的浓度应该远小于生成物的浓度,因此此时反应物生成物比例的分子应该远小于1,平衡常数K的分子较小。
若反应物转化率接近1,则生成物的浓度远大于反应物的浓度。
在平衡反应中,生成物的浓度应该远小于反应物的浓度,因此此时反应物生成物比例的分母应该远小于1,平衡常数K的分母较小。
根据以上关系,可以通过判断平衡常数K的分子和分母的大小来初步判断反应物转化率的大小。
3.浓度变化的观察观察反应物和生成物的浓度随时间的变化可以推测反应物转化率的大小。
若反应物的浓度在反应过程中持续减小,而生成物的浓度在反应过程中持续增加,则说明反应物大部分转化为生成物。
此时反应物转化率较高。
若反应物的浓度在反应过程中几乎不变,或者只有微小的变化,而生成物的浓度在反应过程中持续增加,则说明反应物转化率较低。
因此,通过观察反应物和生成物浓度的变化可以初步判断反应物转化率的大小。
4.平衡反应的位移规律平衡反应有时会受到外界条件的改变,例如温度、压力、浓度等的变化。
根据Le Chatelier原理,当外界条件改变时,系统会倾向于通过位移平衡反应。
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。
高中化学:反应物的平衡转化率
⾼中化学:反应物的平衡转化率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。
⼀、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)的数学表达式可⽤下式表⽰: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:要点1:转化率研究的对象是反应物,⽣成物⽆转化率可⾔。
要点2:平衡转化率是可逆反应达到化学平衡时平衡体系中反应物的转化率。
要点3:对于⽓相反应中的固态反应物(⽆浓度变化)的转化率,可以通过物质的量来进⾏计算。
要点4:反应物的起始物质的量之⽐与化学⽅程式中反应物的系数之⽐相同时,它们的平衡转化率相同。
⼆、温度变化对平衡转化率的影响要点5:正反应为吸热反应时,升⾼温度,反应物的平衡转化率增⼤;降低温度,平衡转化率减⼩。
要点6:正反应为放热反应时,升⾼温度,反应物的平衡转化率减⼩;降低温度,平衡转化率增⼤。
三、压强变化对平衡转化率的影响要点7:化学⽅程式中⽓态反应物的系数之和等于⽓态⽣成物的系数之和时,增⼤压强,⽓态反应物的平衡转化率都不变。
要点8:化学⽅程式中⽓态反应物的系数之和⼤于⽓态⽣成物的系数之和时,增⼤压强,⽓态反应物的平衡转化率都增⼤;反之,则减⼩。
要点9:⽓态反应物的系数之和⼩于⽓态⽣成物的系数之和时,增⼤压强,⽓态反应物的平衡转化率都减⼩。
反之,则增⼤。
四、恒温恒容下增加反应物的量对平衡转化率的影响1、反应物只有⼀种反应类型:aA(g)bB(g)+cC(g)要点10:恒温恒容下,在只有⼀种反应物的平衡体系中,增加反应物的量达到新平衡时,反应物的平衡转化率取决于⽓态反应物和⽣成物的系数之和的相对⼤⼩。
若a=b+c;则A的平衡转化率不变;若a>b+c,则A的平衡转化率增⼤;若a<b+c,则A的平衡转化率减⼩。
2、反应物为两种或两种以上反应类型:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)要点11:恒温恒容下,在多种反应物的平衡体系中,增加某⼀反应物的量达到新平衡时,其他反应物的平衡转化率都增⼤;⽽⾃⾝(增加的那种反应物)的平衡转化率却减⼩。
化学平衡转化率
化学平衡转化率在化学平衡这一章中,我们经常会遇到化学平衡转化率的题目。
化学平衡转化率是高考的一个重点。
化学平衡的转化率=n(转化)/n(起始)_100%=C(转化)/C(起始)_100% 一:温度的影响:若正反应是吸热反应,升高温度,转化率升高,降低温度,转化率降低;若正反应为放热反应,升高温度,转化率降低,降低温度,转化率升高。
将H2(g)Br2(g)充入恒容密闭容器中恒温下发生如下反应H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g) ;△H_lt;0,平衡时Br2(g)的转化率为a,若条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b,a与b关系是()Aa_gt;bB a答案:A二.压强的影响:对于mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)1、若m+n_gt;p+q时,压强增大,A、B的转化率升高;压强减小,A、B的转化率降低2、m+n3、m+n=p+q时,压强变化,A、B的转化率不变在一密闭容器中,反应aA(g)≒bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()A.平衡向正反应方向移动了B. 物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数增加了D. a_gt;b答案:AC4.加入惰性气体若恒温恒容时(总压强增大)A、B的转化率不变。
若恒温恒压时(容器的体积增大,相当于减压):①m+n_gt;p+q时,A、B的转化率降低②m+n③m+n=p+q时,A、B的转化率不变三、浓度的影响对于mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)1、加A,A的转化率降低,B的转化率升高2、按比例增加A、B:① m+n_gt;p+q时,A、B的转化率升高。
② m+n③m+n=p+q时,A、B的转化率不变。
已知723K时,2SO2(g)+ O2(g)≒2SO3(g)+393.2kJ。
在该温度下,向一有固定容积的密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量为Q1;向另一体积相同、固定容积的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2。
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优点:不干拢平衡,但需专用仪器
化学法:直接分析 需避免对平衡的干扰:骤冷,稀释,撤催化剂
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二.平衡转化率计算
平 衡 转 化 率
平衡时原料 产物的量
投料量
100%
平 衡 产 率
平衡时,主产品生成量 按 反 应 式 原 料 全 部 生 成主 产 品 100%
制作:陈纪岳
第四节 平衡常数测定和平衡转化率
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一.平衡常数测定
Ka来自二个途径 (1)rGm (2)平衡组成(实验)
平衡态确定
(1)反应足够长的时间 (2)正反应和逆反应测定,结果相同 (3)改变初浓度测定,结果相同
方法
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一.平衡常数测定
方法 物理法:测定物理量计算浓度
当无副反应时,两者相同 有副反应时,平衡转化率 > 平衡产率
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二.平衡转化率计算
例 求101.325kPa,800K时,正戊烷平衡转化率与异戊烷平衡产率
正-C5H12
异-C5H12 x
1–x–y (mol)
y (mol)
Kp2=0.137
解
Kp1=Kx
1
x x
y
1.795(=0)
K
O p2
1
y x
y
0.137
得
x=0.612 mol y=0.0467 mol
平衡转化率 x y =65.87% 1
平衡产率 x =61.2% 1
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制作:陈纪岳
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