?;瘜W(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率總結(jié)歸納_第1頁
?;瘜W(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率總結(jié)歸納_第2頁
牛化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率總結(jié)歸納_第3頁
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文檔簡介

1、關(guān)于化學(xué)平衡中轉(zhuǎn)化率的求解問題一、轉(zhuǎn)化率定義平衡轉(zhuǎn)化率:十技化十一.二匚二十7起十二田始.丁.七7量口丁丁信廠可若要求某一時刻的轉(zhuǎn)化率只要把平衡時的反應(yīng)物濃度(或物質(zhì)的量)改為某一時刻 的反應(yīng)物濃度(或物質(zhì)的量)即可。二、轉(zhuǎn)化率比較1、只有反應(yīng)物才有轉(zhuǎn)化率。2、轉(zhuǎn)化率比較一般是指某可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)1 (為了方便說明問題,我們把它稱作平衡狀態(tài)1,后面遞增),通過改變條件,使可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)發(fā)生了移動, 當建立新的平衡狀態(tài)2時,比較同一種反應(yīng)物在兩個平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化率問題。3、無論是平衡狀態(tài)1,還是平衡狀態(tài)2,在進行計算比較時,都采用總的轉(zhuǎn)化的反 應(yīng)物的物質(zhì)的量濃度(或物質(zhì)的量)占反應(yīng)物的總

2、的物質(zhì)的量濃度(或物質(zhì)的量)。三.外界條件改變對轉(zhuǎn)化率的影響一、溫度改變,對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響:任何反應(yīng)都伴隨著能量的變化,通常表現(xiàn)為放熱或吸熱,所以溫度對化學(xué)平衡移動也有影響。改變溫度,若平衡向正方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大;若平衡向逆方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。1 .對于始增加反應(yīng),即吸熱反應(yīng)(AH>0),升高溫度,平衡向右移動;降低溫度,平衡向左移動;2 .對于始減小反應(yīng),即放熱反應(yīng)(AH<0),升高溫度,平衡向左移動;降低溫度,平衡向右移動;二、壓強改變,對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響對于可逆反應(yīng) aA(g)+bB(g) =?cC(g)+dD(g) , (a+b?c+d,)在壓強變

3、化導(dǎo)致 平衡移動時,學(xué)生感到困惑的是充入“惰性氣體”化學(xué)平衡朝哪個方向移動?轉(zhuǎn)化 率如何變化?可歸納為以下兩方面:1 .恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡不移動。因平衡體系的各組分濃度均 未發(fā)生變化,故各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。2 .恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。因為此 時容器容積必然增大,相當于對反應(yīng)體系減壓,繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。改變壓強,若平衡向正方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大;若平衡向逆方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。例:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)此反應(yīng)前后氣體的體積(即物質(zhì)的量)有改變,若減小容積,即加壓,平衡向正方向移動,反應(yīng)

4、物的轉(zhuǎn) 化率增大;若增大容積,即減壓,平衡向逆方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減?。焕篐2(g)+I2(g)=2HI(g)此反應(yīng)前后氣體的體積(即物質(zhì)的量)沒有改變,無論是增大容積(減壓)還是減小容積(增壓),平 衡不移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變;若在恒溫恒容下充入惰性氣體,即總壓強增大,平衡不移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn) 化率也不變化。三、加入反應(yīng)物,對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響1.對只有一種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)達到平衡后再加反應(yīng)物。由于反應(yīng)只有一種所以無論往反應(yīng)物加多少量都可視為等比例增加反應(yīng)物的用量,故認為有兩種情況:(1)恒溫恒壓:由于恒溫恒壓時等比例擴大或縮小反應(yīng)物的用用量均與原平衡等 效故轉(zhuǎn)化率不變,各反應(yīng)物和生成

5、物的體積分數(shù)不變,各反應(yīng)物和生成物物質(zhì)量會 跟原平衡相比,等比例增加,但濃度不變(2)恒溫恒容:此時可以看成反應(yīng)疊加后,增大壓強使平衡向氣體總系數(shù)小方向移動,例.,反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 叫,反應(yīng)達到平 衡時NQ N2Q的物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)均增大,顏色變深, NO轉(zhuǎn)化率增大。例.2R5依)LMQ(g),反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 N2O,反應(yīng)達到平 衡時NQ N2Q的物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)均增大,顏色變深, N2Q向NO轉(zhuǎn)化的 轉(zhuǎn)化率減小。例.尸以二口式由十必反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 巴,達到平衡后,PC13的物質(zhì)的量會,(填“增加”還是“減少”)但是

6、反應(yīng)達到新的平衡時PC15 物質(zhì)的量會,(填“增加”還是“減少”)R%的轉(zhuǎn)化率(填增大還是減小),PC15 在平衡混合物中的百分含量較原平衡時,(填“增加”還是“減少”)答案:增加、 增加、減小,增加例.2n七(曲+ &反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 HI, HI的平衡轉(zhuǎn)化率。H的物質(zhì)的量,12的物質(zhì)的量。答案:不變,增加,增加2若反應(yīng)物有多種時,僅改變某一物質(zhì)的濃度的情況例:2s59)+5旭)=2SQ(g),反應(yīng)達到平衡后增大烏I的濃度,則平衡向正反應(yīng)方向移動,的轉(zhuǎn)化率增大,而4的轉(zhuǎn)化率降低。 結(jié)論:3 .對有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)達到平衡時按等比例加入各種反應(yīng)物。也有2種情況:(

7、1)恒溫恒壓:由于恒溫恒壓時等比例擴大或縮小反應(yīng)物的用用量均與原平衡等效,故轉(zhuǎn)化率不變,各反應(yīng)物和生成物的體積分數(shù)不變,各反應(yīng)物和生成物物質(zhì)量會跟 原平衡相比,等比例增加,但濃度不變。(2)恒溫恒容:按照濃度為主。壓強為輔來處理。例,四(g) +犯團=2出。在密閉容器中按時%),審幻為3的比例充入其和 兄,反應(yīng)達到平衡后,若其它條件不變,再按跖(%M/)j 3的比例充入啊和當, 反應(yīng)重新達到平衡后, 必和&的平衡轉(zhuǎn)化率都有等同程度的增大。即反應(yīng)達到平衡 后按物質(zhì)的量的比例增大反應(yīng)物濃度,達到新的化學(xué)平衡時,各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均 有等同程度的增大。例.4N& +雙=490+E也0。

8、反應(yīng)達到平衡后按比例增大反應(yīng)物濃度,達到新的 化學(xué)平衡時,各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均有等同程度的減小??偨Y(jié):其實問題2、3都是等比例擴大或縮小反應(yīng)物用量的問題, 大家只要抓住這類 問題的模型特征,便能輕松解決這類問題。4 .等溫等壓下對于有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)達到平衡時不按比例加入各種反應(yīng)物。一般先讓加入量滿足等比例,然后把多出來或少的看成是單獨再加入減少的物質(zhì),利用問題一的辦法來解決。(此類問題一般討論恒溫恒壓)例.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng) 2A (g) +B (g) =2C(g)達到平 衡時,A B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol、4mol。保持溫度和壓強不變,平衡 后再向體系中

9、加各加入ImolA和ImolB本題通過一邊倒去后可得到原平衡的起始量為:2A (g) +B (g) =2C (g)起始物質(zhì)量/mol840加入ImolA和ImolB后起始物質(zhì)量變?yōu)椋浩鹗嘉镔|(zhì)量/mol950所以我們可以把9molA和5molB看成先加9molA和4.5molB后滿足等效(此時按問題3恒溫恒壓的情況來處理)后再單獨加入0.5molB (此時可以再進一步按問題 1處理)注意.要理解“等比例”所指的是與原平衡起始用量等比例,而不是與化學(xué)計量數(shù) 等比例如2A (g) +B (g) =2C(g) 3種不同起始量是否等比例我們通過一邊倒便很容易看 出來2A (g) +B (g) =2C(g

10、) 2A (g) +B (g) =2C (g) 310 310:322530323620原加入情況一邊倒后的情況在上述3種加料中與是等比例,而與是不等例的。例.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)2A (g) +B (g) =2C (g)達到平衡時,A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol、4mol。保持溫度和壓強不變,平衡后再向 體系中加各物質(zhì)按下列情況加入平衡怎樣移動?A.均加1mol,右B.均減1mol左例:某恒溫恒容的容器中,建立如下平衡:2NO (g) =MO (g),在相同條件下,若分別向容器中通入一定量的 NO氣體或N2。氣體,重新達到平衡后,容器內(nèi)N2。的 體積分數(shù)比原平衡

11、時()A.都增大???B.都減?。?C.前者增大后者減?。??D.前者減小后者增 大例5:例一定溫度下,將 amolPCk通入一個容積不變的反應(yīng)器中,達到如下平衡: PC15 (g) =PCb (g) +CI2 (g),測得平衡混合氣體壓強為pi,此時再向反應(yīng)器中通 入amolPCk,在溫度不變的條件下再度達到平衡,測得壓強為p2,下列判斷正確的是()A.2pi>p2?B.PCl5的轉(zhuǎn)化率增大C.2pi<p2?D.PCl3%(體積含量)減少例6: 2HI (g) =H (g) +I2 (g)是氣體體積不變的可逆反應(yīng),反應(yīng)達到平衡后,再 向固定密閉容器中加入 HI,使c (HI)的濃

12、度增大,HI平衡轉(zhuǎn)化率不變。對于氣體 體積不變的可逆反應(yīng),反應(yīng)達到平衡后增加反應(yīng)物,達到新的化學(xué)平衡時反應(yīng)物的 轉(zhuǎn)化率不變。三、各種平衡體系下的轉(zhuǎn)化率問題I,條件變化可逆反應(yīng)類型、操作恒溫、恒容轉(zhuǎn)化率分析1、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后, 再加入ImolA。平衡右移,A轉(zhuǎn)化率減小,B轉(zhuǎn)化率增大。加入B,同埋。平衡右移, 大。加入B,斤1、A+B=CA H<0(PCl3+Cl2=PCl5)2、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后, 減少C的物質(zhì)的量。平衡右移,A、B轉(zhuǎn)化率均增大。平衡右移,3、起始加入ImolA、 ImolB,達到平衡后, 再力口入 ImolA 、 im

13、olB。相當于容積可變?nèi)萜髟龃髩簭姡胶庥乙?,A、B轉(zhuǎn)化率均增大。相當于在? 一個平衡, 不受。4、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后,再加入ImolC。平衡左移,A、B轉(zhuǎn)化率均減小。A、B濃度增大,體積分數(shù)減小。C的濃度增大,體積分數(shù)增大。加入C的B濃度不4A、B、C情況下,ImolA 和5、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后,再力口入 2molA 、ImolB。可看成先加入ImolA、ImolB,然 后再加入ImolA。平衡右移,但A 的轉(zhuǎn)化率無法確定,B轉(zhuǎn)化率增 大。可看成先力A、B轉(zhuǎn)ImolA (后化率增大。6、起始加入2molA、ImolB,達到平衡后,再力口入 3m

14、olA 、ImolB。同上,先拆成2molA、ImolB,然 后再加入ImolA。注意:投入量和起始投入量有關(guān),和化學(xué)代數(shù)無關(guān)。同上,先才力口入1mol7、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后, 使體系降溫。平衡右移,A、B轉(zhuǎn)化率均增大平衡右移,8、起始加入ImolA、ImolB,達到平衡后, 充入不反應(yīng)氣體。體系內(nèi)壓強增大,但各物質(zhì)的濃度 沒后改父,平衡不移動,A、B轉(zhuǎn) 化率不受。體系體積由移。A、E以卜可逆反應(yīng)同上面反應(yīng)分析方法基本相同,有特殊情況才說明。2、A+B=2C3、C=A+B起始時加入ImolC,達 到平衡后,再加入ImolC。平衡右移,C的轉(zhuǎn)化率減小,但A、 B、C濃度均

15、增大,C體積分數(shù)增 大,A、B體積分數(shù)減小。平衡右移,4、2C=A+B起始時加入2molC,達 到平衡后,再加入 2,molC。相當于又有一個4molC的反應(yīng)和 2molC的反應(yīng)比較,兩個平衡等 效。轉(zhuǎn)化率不受。5、2A+B=C+D6、A+B=C+D7、A+B=2C+D注:反應(yīng)中的A、B、C、D均為氣體總結(jié):(1)對于化學(xué)代數(shù)減小的反應(yīng),按原物質(zhì)的量投入反應(yīng)物,轉(zhuǎn)化率增大;(2)對于化學(xué)代數(shù)不變的反應(yīng),按原物質(zhì)的量投入反應(yīng)物,轉(zhuǎn)化率不變;(3)對于化學(xué)代數(shù)增大的反應(yīng),按原物質(zhì)的量投入反應(yīng)物,轉(zhuǎn)化率減小。四、例題【變式練習(xí)1】.PC15=PC13+C12反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 PC1

16、5,達 到平衡后,PC13的物質(zhì)的量會,(填 增加”還是減少")但是反應(yīng)達到新的平衡時 PC15物質(zhì)的量會,(填 增加”還是 減少")PC15的轉(zhuǎn)化率(填增大還是減?。琍C15 在平衡混合物中的百分含量較原平衡時,(填 揩加”還是 減少")答案:增加、增 加、減小,增加【變式練習(xí)2】.2HI=H2+I2反應(yīng)達到平衡后,再向密閉容器中加入 HI , HI的平1、在一容積可變的密閉容器中,通入 1molX和3molY,在一定條件下發(fā)生如下反 應(yīng):X(g)+3Y(g) =2Z(g),到達平衡后,Y的轉(zhuǎn)化率為a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒溫恒壓下反應(yīng),當達

17、到新的平衡時,Y的轉(zhuǎn)化率為b%。則a與b的關(guān)系是()A. a=bB. a>bC. a<bD.不能確定2、兩個體積相同的密閉容器 A、B,在A中充入SO2和O2各1mol,在B中充入SO- 2和O2各2mol,加熱到相同溫度,有如下反應(yīng) 2SO2(g)+O2(g戶=2SO3(g),對此反 應(yīng),下述不正確的是()A.反應(yīng)速率B>AB. SO2的轉(zhuǎn)化率B>AC.平衡時各組分含量 B=AD.平衡時容 器的壓強B>A3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng): xA(氣)+yB(氣尸nC(氣),達到平 衡后,測得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變將容器的容積擴大

18、1倍,再達平衡時,測得A氣體的濃度為0.3mol/L,則下列敘述中正確的是()A、x+y<nB、該化學(xué)平衡向右移動 C、B的轉(zhuǎn)化率增大D、C的體積分數(shù)減小4、一定溫度下,在一個體積可變的密閉容器中加入 2molH2和2molN2,建立如下平 衡:N2(g)+3H2(g尸2NH3(g)相同條件下,若向容器中再通入 1molH2和,1molN2 又達到平衡.則下列說法正確的是()A. NH3的百分含量不變B. N2的體積分數(shù)增大C. N2的轉(zhuǎn)化率增大D. NH3的百 分含量增大5、某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2M(g)+N(g) 1 2E (g),若開始時只充入2molE(g),達平衡時,混合氣體的壓強比起始時增大了20%;若開始時只充入2molM和ImolN的混合氣體,則達平衡時 M的

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