简析化学平衡中的转化率变化

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1、简析化学平衡中的转化率变化1毛锋2周妞妞摘要：学牛.在学习化学平衡时经常会遇到有关化学平衡转化率的变化问题，由于对勒夏特列原理理解不够，加上此类问题的变化情况较多，所以会感到难度较大。笔者根据自己多年积累的教学经验和体会，对此类问题进行了分析与总结，以供参考。关键词：平衡；转化率；密闭体系一、转化率的含义平衡转化率=×100%注意：只有反应物才有转化率。二、平衡转化率的变化问题所谓平衡转化率的变化通常是指某可逆反应达到平衡状态时，若改变条件，可逆反应的平衡状态可能发生了移动，当再次建立新的平衡状态时，比较同一种反应物在两个平衡状态下反应物的转化率问题。而当某化学

2、平衡状态发生改变时，所改变的外界条件可能很多，但笔者认为主要分为两大类：一是未向密闭体系中加物质，二是向密闭体系中加物质。故笔者主要从这两方面展开分析：1.未向密闭体系中加物质的情况此种情况较为简单，改变外界条件时，如果化学平衡向正反应方向移动，各反皮物转化的物质的量（或物质的量浓度）都将增大，故各反应物的转化率也均增大；如果改变外界条件后，平衡没有移动，则各反应物的转化率不变。例如：在密闭容器中，可逆反应N2+3H22NH3△H<0。在一定条件下建立化学平衡后，如果通过体积缩小使体系压强增大，平衡将向正反应方向移动，则N2和H2的转化率都增大；如果升高温度，平衡向逆

3、反应方向移动，则N2和H2的转化率都减小；如果使用催化剂，平衡不移动，则N2和H2的转化率不会发生改变。2.向密闭体系中加入物质的情况此类情况较为复杂，也是学生经常出错的地方，可逆反应反应物种类的多少对平衡转化率的影响结果不同，而改变一种反应物和冋吋改变多种反应物的用量对平衡转化率的影响也会不同。有两种或两种以上反应物的情况1只增加某一种反应物(固体和纯液体除外)的用量对有多种反应物的可逆反应达到平衡吋，只增加某一种反应物(固体和纯液体除外)的用量不管是恒温恒压还是恒温恒容情况下，都能提高其它各反应物的转化率，而其自身转化率降低。例如：某密闭容器中可逆反应C0(g}+H20

4、(g)H2(g)+CO2(g＞。在一定条件下建立化学平衡后，如果增大H20(g)的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，而H2O(g)自身转化率减小。2按等比例增大各种反应物的用量对有多种反应物的可逆反应达到平衡时，按等比例增人各种反应物的用量对平衡转化率的影响分恒温恒压和恒温恒容两种情况。恒温恒压吋：由于恒温恒压吋等比例扩大或缩小反应物的用量均与原平衡等效，故当按等比例增大各种反应物的用量吋，转化率不变，各反应物和生成物的体积分数不变，各反应物和生成物的物质的量等比例增加，但浓度不变。例如:恒温恒压吋可逆反应2SO2+O22SO3。在密闭容器中按n(SO2):n(

5、O2)=2：1的比例充入S02和02,反应达到平衡后，若其它条件不变，再按n(S02)：n(02)=2：1的比例充入S02和02,当平衡重新建立时与原平衡等效，故各反应物S02和02的转化率不变。恒温恒容吋：此吋可假想成恒温恒压下的情况，建立一个“虚拟的平台”，若按等比例增大各种反应物的用量，则与原平衡等效，转化率不变。但体积会增大，而实际是恒容条件，所以在假想的平台基础上需要通过缩小体积来保持恒容条件，此时，可看成增大压强使平衡向气体分子数0减小的方向移动，并由此来判断各反应物转化率的变化。例如：恒温恒容时可逆反应2SO2+O22SO3。在密闭容器中按n(S02):n(O

6、2)=2：1的比例充入S02和02,反应达到平衡后，若其它条件不变，再按n(S02)：n(O2)=2：1的比例充入S02和02，可视作压强增大，平衡将向正反应方向移动。当反应重新达到平衡后，S02和02的平衡转化率都有等同程度的增大。再如恒温恒容下，可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g)达到平衡后按比例增大反应物浓度，亦可视作压强增大，平衡将向逆反应方向移动。当达到新的化学平衡吋，各反应物的转化率均会减小。3不按等比例增大各种反应物的用量此类问题一般讨论恒温恒压下的情况。恒温恒压下对于奋多种反应物的可逆反应达到平衡吋不按比例加入各种反应物，可先按等比例增大各种反应物

7、的用量从而建立等效平衡，然后把多出来或少的用量当成是单独加入或减少的物质,利用只改变一种反应物的方法来解决。例如：某温度下，在一容积可变的容器中，反应2SO2(g)+O2(g}2SO3(g)达到平衡时，S02、02、S03的物质的量分别为2mol、lmol、2mol。保持温度和压强不变,平衡后再向体系中加各加入lmolS02和lmol02。本题通过“一边倒”后可得到原平衡的起始量为：2SO2(g)+02(g)===2SO3(g)起始物质量/mol420(加入lmolS02和lmol02后)起始物质量/mol530我