化学平衡与转化率问题专题

1、.1. 平衡常数越大，反应进行的越彻底，即转化率越高。K 100000 时，认为反应完全进行。2. T与 P的影响温度或压强改变后，若能是化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大。3. 反应物用量（反应物浓度， 一般为气体的浓度或者溶液中溶质的浓度）的影响若反应物是一种，如：Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加 A 的量，平衡正向移动，A 的转化率的变化如下 :若在恒温恒压条件下，A 的转化率不变。（构建模型）若在恒温恒容条件下，（等效于加压），增加A 的量，平衡正向移动，A 的转化率与气态物质的化学计量数有关：a=b+cA 的转化率不变a>b+cA 的转化率增大a&l

2、t;b+cA 的转化率减小若反应物不止一种，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，则A 的转化率减小，B 的转化率增大。若在恒温恒压条件下，同等倍数地增加A ， B 的物质的量，平衡向正反应方向移动，但 A,B 的转化率不变。（构建模型）若在恒温恒容条件下，同等倍数地增加A,B 的物质的量， 平衡向正反应方向移动，A,B的转化率与气态物质的化学计量数有关：a+b=c+dA B 的转化率不变a+b>c+dA B 的转化率增大a+b<c+dA B 的转化率减小同一可逆反应， 相同条件下， 如果初始态反应物的比例与系数比一致，则各反

3、应物的转化率相等。完全双水解：阳离子 : Al3+Fe3+ 及 NH4+阴离子： AlO2-;.化学平衡中转化率变化的判断技巧一、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， 学生对转化率的这种变化很难接受，故可以设计以下例题帮助学生理解概念。例 1在 557时，密闭容器中进行下列反应CO+H 2OCO2+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CO2 的浓度为1.2mol/L 。求 CO 及 H2O 的转化率

4、。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(气)CO2 + H2起始浓度 mol/L2300转化浓度 mol/L1.21.21.21.2平衡浓度 mol/L0.81.81.21.2所以， CO 的转化率 =1.2/2 ×100%=60%H2O(气 )的转化率 =1.2/3 100%=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 CO2 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 O

5、 的转化率为 25%。2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 CO2 的浓度为0.75mol/L 。同样按上述方法求算， 可得 CO 转化率为 75%，H2O 的转化率为 25%。以上三小题转化率可归纳为CO + H2O(气)CO2 + H2 转化率 CO% H 2O%例 1 起始浓度 mol/L230060%40%例 2 起始浓度 mol/L260075%25%例 3 起始浓度 mol/L130075%25%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

6、积不变，使其它反应物的浓度减小，则自身的转化率也下降。3、若容器体积不变，对于反应 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，达到平衡后，按原比例同倍数的增加反应物A和B的量若 a+b<c+d，A、 B 的转化率均减小若 a+b>c+d，A、 B 的转化率均增大若 a+b=c+d，A、 B 的转化率均不变由此可反映出反应物转化率的变化可能是化学平衡向正向移动的结果，也可能是化学平衡向逆向移动的结果。二、增大分解反应的反应物浓度判断转化率变化在上一难题解决之后，又遇到新的问题，增大分解反应的反应物浓度，转化率又该怎么判断？举例V反应物的转化率;.（1） 2NO2（ g）N2O4（

7、 g）V<0增大（2） PCl5（g）PCl3（ g） +Cl2（ g）V>0减小（3） 2HI（ g）H2 （ g） +I2（ g）V=0不变对以上3 种情况可分别举例，例 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NO22 4气体，重新达到平衡后， 容器内2 4气体或 NON O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D前者减小后者增大解析： 2NO22 4（ g）N O （ g）是气体体积减小的可逆反应。反应达到平衡后，无论向密闭容器中加入NO2 还是 N2O4 气体，可视为加压，平衡都

8、向右移动，达到新平衡时NO2 的转化率都增大。答案选A例 2：例一定温度下， 将 amol PCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：5PCl（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amolPCl5，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.2p125的转化率增大123 pB.PClC.2p pD.PCl %（体积含量）减少解析： PCl5（ g）再向密闭容器中加入反应达到新的平衡时化率降低。答案选 APCl3（ g） +Cl2（ g）是气体体积增大的可逆反应。如反应达到平衡后，PCl53的物质的量会有增

9、加，此时可视为加压，平衡向左移动， PClPCl5 在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加，但PCl5 的转例 3： 2HI（ g） H2（ g） +I2（ g）是气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后，再向固定密闭容器中加入 HI，使 c（HI）的浓度增大， HI 平衡转化率不变。对于气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后增加反应物，达到新的化学平衡时反应物的转化率不变。由以上三个例题可以总结为： 恒温恒容的容器， 当增大某物质的量时， 可将浓度问题转换为压强问题，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，最后再判断转化率变化。三、增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)+b

10、B(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。;.化学平衡转化率的变化规律及应用总结4. 平衡常数越大，反应进行的越彻底，即转化率越高。K 100000 时，认为反应完全进行。5. T与 P的影响温度或压

11、强改变后，若能是化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大。6. 反应物用量（反应物浓度）的影响若反应物是一种，如： Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加 A 的量，平衡正向移动， A 的转化率的变化如下 :若在恒温恒压条件下，增加A 的量，平衡正向移动，A 的转化率不变。若在恒温恒容条件下，（等效于加压），增加A 的量，平衡正向移动，A 的转化率与气态物质的化学计量数有关：a=b+cA 的转化率不变a>b+cA 的转化率增大a<b+cA 的转化率减小若反应物不止一种，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，则A

12、 的转化率减小，B 的转化率增大。若在恒温恒压条件下，同等倍数地增加A ， B 的物质的量，平衡向正反应方向移动，但 A,B 的转化率不变。若在恒温恒容条件下，同等倍数地增加A,B 的物质的量， 平衡向正反应方向移动，A,B的转化率与气态物质的化学计量数有关：a+b=c+dA B 的转化率不变a+b>c+dA B 的转化率增大a+b<c+dA B 的转化率减小同一可逆反应， 相同条件下， 如果初始态反应物的比例与系数比一致，则各反应物的转化率相等。例 1、相同体积的四个密闭容器中，进行同样的四个可逆反应，2A（ g）+B（ g）3C（ g） +2D（ g）起始时各容器中所装A、 B

13、 的物质的量分别是：甲容器乙容器丙容器丁容器A2mol1 mol2 mol1 molB1 mol1 mol2 mol2 mol在相同的温度下建立平衡时，有关A、 B转化率的说法正确的是：（A） A 的转化率为：甲< 丙 <乙 <丁（B） A 的转化率为：甲<乙 < 丙<丁（C） B 的转化率为：甲>乙 >丙 >丁（D） B 的转化率为：丁>乙 >丙 >甲解析：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

14、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>丁故正确选项为 A、 C例 2：完全相同的两个容器 A 和 B，已知 A 装有 SO2 和 O2 各 1g，B 中装有 SO2和 O2 各 2g，在相同温度下达到平衡，设 A 中 SO2 的转化率为 a% ， B 中 SO2 的转化率为 b%，则 A、 B 两个容器中 SO2 的转化率的关系是：A a%> b%（ B） a%= b%（C） a%< b%（ D）无法确定分析：2SO+O22SO3从图中可以看出和属等效平衡, 变到需加压,

15、 平衡向正反应方向移动, 所以,a%< b%变式训练：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（）Aa 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 SO 和 O 各 1mol，在 B 中充入 SO 和 O2222各 2 mol，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

16、是（）A反应速率 BAB 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 A3、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<nB 、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4、一定温度下，在一个体积可变的密闭容器中加入2 molH和 2 molN ，建立如下平衡：22N (g)+3H (g)2NH3(g)相同条件下，若向容器中再通入1 mol H2和， 1 molN又达到平222衡则下列说法正确的是（）ANH3 的百分含量不变B N2 的体积分数增大CN2 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2 molE