关于化学平衡中转化率的求解问题.docx

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关于化学平衡中转化率的求解问题

关于化学平衡中转化率的求解问题

一、转化率定义

平衡转化率＝

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。

二、转化率比较

1、只有反应物才有转化率。

2、转化率比较一般是指某可逆反应达到平衡状态1（为了方便说明问题，我们把它称作平衡状态1，后面递增），通过改变条件，使可逆反应的平衡状态发生了移动，当建立新的平衡状态2时，比较同一种反应物在两个平衡状态下的转化率问题。

3、无论是平衡状态1，还是平衡状态2，在进行计算比较时，都采用总的转化的反应物的物质的量浓度（或物质的量）占反应物的总的物质的量浓度（或物质的量）。

三、各种平衡体系下的转化率问题

条件变化

可逆反应类型

操作

恒温、恒容

恒温、恒压

转化率分析

转化率分析

1、A+B

CΔH<0

（PCl3+Cl2

PCl5）

1、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，再加入1molA。

平衡右移，A转化率减小，B转化率增大。

加入B，同理。

平衡右移，A转化率减小，B转化率增大。

加入B，同理。

2、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，减少C的物质的量。

平衡右移，A、B转化率均增大。

平衡右移，A、B转化率均增大。

3、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，再加入1molA、1molB。

相当于容积可变容器增大压强，平衡右移，A、B转化率均增大。

相当于在容积相同的容器里又建立同一个平衡，平衡右移，A、B转化率均不变。

4、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，再加入1molC。

平衡左移，A、B转化率均减小。

A、B浓度增大，体积分数减小。

C的浓度增大，体积分数增大。

加入C的瞬间，C的浓度瞬间增大，A、B浓度不变，平衡左移。

达到新平衡时，A、B、C百分含量不变。

注意：

此种情况下，C无论加多少，都等效于1molA和1molB。

5、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，再加入2molA、1molB。

可看成先加入1molA、1molB，然后再加入1molA。

平衡右移，但A的转化率无法确定，B转化率增大。

可看成先加入1molA、1molB（同3），A、B转化率均不变。

然后再加入1molA（同1），A转化率减小，B转化率增大。

6、起始加入2molA、1molB，达到平衡后，再加入3molA、1molB。

同上，先拆成2molA、1molB，然后再加入1molA。

注意：

投入量和起始投入量有关，和化学计量数无关。

同上，先拆成2molA、1molB，然后再加入1molA。

7、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，使体系降温。

平衡右移，A、B转化率均增大

平衡右移，A、B转化率均增大

8、起始加入1molA、1molB，达到平衡后，充入不反应气体。

体系内压强增大，但各物质的浓度没有改变，平衡不移动，A、B转化率不变。

体系体积增大，相当于减压，平衡左移。

A、B转化率均减小。

以下可逆反应同上面反应分析方法基本相同，有特殊情况才说明。

2、A+B

2C

3、C

A+B

起始时加入1molC，达到平衡后，再加入1molC。

平衡右移，C的转化率减小，但A、B、C浓度均增大，C体积分数增大，A、B体积分数减小。

平衡右移，但C的转化率不变。

4、2C

A+B

起始时加入2molC，达到平衡后，再加入2,molC。

相当于又有一个4molC的反应和2molC的反应比较，两个平衡等效。

转化率不变。

5、2A+B

C+D

6、A+B

C+D

7、A+B

2C+D

注：

反应中的A、B、C、D均为气体

总结：

（1）对于化学计量数减小的反应，按原物质的量投入反应物，转化率增大；

（2）对于化学计量数不变的反应，按原物质的量投入反应物，转化率不变；

（3）对于化学计量数增大的反应，按原物质的量投入反应物，转化率减小。

四、例题

例1．2NO2

N2O4，反应达到平衡后，再向密闭容器中加入NO2，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。

例2.2NO2

N2O4，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。

【变式练习1】．PCl5

PCl3+Cl2反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl5，达到平衡后，PCl3的物质的量会，（填“增加”还是“减少”）但是反应达到新的平衡时PCl5物质的量会，（填“增加”还是“减少”）PCl5的转化率（填增大还是减小），PCl5在平衡混合物中的百分含量较原平衡时，（填“增加”还是“减少”）答案：

增加、增加、减小，增加

【变式练习2】．2HI

H2+I2反应达到平衡后，再向密闭容器中加入HI，HI的平衡转化率。

H2的物质的量，I2的物质的量。

答案：

不变，增加，增加

五、练习题

1、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＝bB．a＞bC．a＜bD．不能确定

2、两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2mol，加热到相同温度，有如下反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），对此反应，下述不正确的是（）

A．反应速率B＞AB．SO2的转化率B＞AC．平衡时各组分含量B=AD．平衡时容器的压强B＞A

3、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

4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2molH2和2molN2，建立如下平衡：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）相同条件下，若向容器中再通入1molH2和，1molN2又达到平衡．则下列说法正确的是（）

A．NH3的百分含量不变B．N2的体积分数增大C．N2的转化率增大D．NH3的百分含量增大

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2molE（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2molM和1molN的混合气体，则达平衡时M的转化率为（）

A．20%B.40%C.60%D.80%

参考答案：

1、A2、C3、D4、A5、C