化学平衡中转化率的计算和规律总结
化学平衡中转化率体现了可逆反应进行的程度和效率。而化学平衡中转化率的计算对高中学生来说确实是一个难点。那么如何才能把转化率的问题简单化,通过对转化率的相关问题进行研究和探讨,总结出如下几个规律,以供大家参考和应用。
规律一:某温度下,对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应,起始投料相同的两个相同容器甲和乙,甲保持恒压,乙保持恒容,则转化率甲大于乙,即恒压大于恒容(反应前后气体系数之和相等的转化率相等)
例1、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO 2和O 2,在相同温度下发生反应:2 SO 2+O22SO 3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO 2的转化率为p%,则乙容器中SO 2的转化率( ) 答案:大于p%
规律二:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应,若只增加A 的量,则B 的转化率增大,A 的转化率减小。
例2、反应2Cl 2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g) ΔH>0,达到平衡时,在其他条件不变的情况下,增加H 2O(g)的量,Cl 2的转化率 ,H 2O(g) 的转化率(填“增大”或“减小”) 答案:“增大”,“减小”
规律三:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反应若按原始比例同倍增加A 和B 的量,平衡向右移动,A 和B 的转化率与化学反应条件和化学计量数有关。
(1)若是恒温恒压,则A 和B 的转化率不变。
(2)若是恒温恒容,则相当于在原平衡基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即:a 、当a+b=c+d时,A 和B 的转化率不变
b 、当a+b>c+d时,A 和B 的转化率增大
c 、当a+b
例3、在一固定容积的密闭容器中充入1molN 2和1molH 2, 一定温度下建立如下平衡:N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g),此时N 2的转化率为a%,若再充入nmol N2和nmolH 2, 在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得N 2的转化率为b%,则a 、b 的大小关系为 。 答案:b>a
规律四:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),当反应物等物质的量加入时,反应物的转化率之比等于反应的化学计量数之比;当反应物按化学计量数之比加入时,反应物的转化率相等。 例4、等物质的量的SO 2与O 2混合于某密闭容器中,在一定条件下反应,达到平衡时SO 2的转化率为a%,O 2的转化率为b%,则二者的关系为 。 答案:a :b=2:1
规律五: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;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。
例5、某一密闭容器充入一定量的SO 2和O 2,发生反应:2SO 2+O22SO 3,并达到平衡时SO 2的转化率为p%,若控制反应在恒温恒容条件下进行,并再充入一定量的N 2,则重新达到平衡时SO 2的转化率 ;若控制反应在恒温恒压条件下进行,并再充入一定量的N 2,则重新达到平衡时SO 2的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”) 答案:不变,减小
总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论。教师在教学中不断培养学生解决化学平衡问题的技巧和方法,则学生的思维将得以拓展,化学平衡移动原理就能运用自如。
化学平衡中转化率的计算和规律总结
化学平衡中转化率体现了可逆反应进行的程度和效率。而化学平衡中转化率的计算对高中学生来说确实是一个难点。那么如何才能把转化率的问题简单化,通过对转化率的相关问题进行研究和探讨,总结出如下几个规律,以供大家参考和应用。
规律一:某温度下,对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应,起始投料相同的两个相同容器甲和乙,甲保持恒压,乙保持恒容,则转化率甲大于乙,即恒压大于恒容(反应前后气体系数之和相等的转化率相等)
例1、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO 2和O 2,在相同温度下发生反应:2 SO 2+O22SO 3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO 2的转化率为p%,则乙容器中SO 2的转化率( ) 答案:大于p%
规律二:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应,若只增加A 的量,则B 的转化率增大,A 的转化率减小。
例2、反应2Cl 2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g) ΔH>0,达到平衡时,在其他条件不变的情况下,增加H 2O(g)的量,Cl 2的转化率 ,H 2O(g) 的转化率(填“增大”或“减小”) 答案:“增大”,“减小”
规律三:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反应若按原始比例同倍增加A 和B 的量,平衡向右移动,A 和B 的转化率与化学反应条件和化学计量数有关。
(1)若是恒温恒压,则A 和B 的转化率不变。
(2)若是恒温恒容,则相当于在原平衡基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即:a 、当a+b=c+d时,A 和B 的转化率不变
b 、当a+b>c+d时,A 和B 的转化率增大
c 、当a+b
例3、在一固定容积的密闭容器中充入1molN 2和1molH 2, 一定温度下建立如下平衡:N 2(g)+3H2(g)2NH 3(g),此时N 2的转化率为a%,若再充入nmol N2和nmolH 2, 在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得N 2的转化率为b%,则a 、b 的大小关系为 。 答案:b>a
规律四:对于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),当反应物等物质的量加入时,反应物的转化率之比等于反应的化学计量数之比;当反应物按化学计量数之比加入时,反应物的转化率相等。 例4、等物质的量的SO 2与O 2混合于某密闭容器中,在一定条件下反应,达到平衡时SO 2的转化率为a%,O 2的转化率为b%,则二者的关系为 。 答案:a :b=2:1
规律五: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;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。
例5、某一密闭容器充入一定量的SO 2和O 2,发生反应:2SO 2+O22SO 3,并达到平衡时SO 2的转化率为p%,若控制反应在恒温恒容条件下进行,并再充入一定量的N 2,则重新达到平衡时SO 2的转化率 ;若控制反应在恒温恒压条件下进行,并再充入一定量的N 2,则重新达到平衡时SO 2的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”) 答案:不变,减小
总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论。教师在教学中不断培养学生解决化学平衡问题的技巧和方法,则学生的思维将得以拓展,化学平衡移动原理就能运用自如。