平衡移动与转化率的关系

平衡移动方向与转化率的关系一. 温度和压强对平衡转化率的影响(一)压强对反应物平衡转化率的影响1。可逆反应达到平衡后，改变压强，平衡正向移动，反应物的转化率必定增大,反之，平 衡逆向移动,反应物的转化率必定减小。2。充入与反应无关气体，如可逆反应mA (g)+nB(g)=pC(g) +qD(g) (m+nHp+q)达到平 衡后，向密闭容器中充入与反应无关气体，反应物A、B的转化率变化有以下两种情况：(1) 恒温恒容条件下，向平衡体系中充入与反应无关气体，虽然密闭容器的总压增大，但容 器的容积不变，与反应有关的各物质浓度均未发生变化，平衡不移动，故反应物A、B转化 率不变。(2) 恒温恒压条件下充入与反应无关气体，因容器的压强不变，此时容器容积必然增大， 相当于对反应体系减压，平衡向气体体积增大的方向移动，从而可判断出反应物的转化率变 化情况，如可逆反应mA (g) +nB(g)=pC(g)+qD (g)m+np+q时,A、B的转化率减小。m+np+q时,A、B的转化率增大.m+n=p+q时,A、B的转化率不变。 (二)温度对反应物平衡转化率的影响 可逆反应达到平衡后，若正反应是吸热反应,升高温度，平衡正向移动，反应物的转化率必 定增大，降低温度，平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小,若正反应为放热反应，升高 温度,平衡逆向移动, 反应物的转化率必定减小，降低温度,平衡正向移动，反应物的转化 率必定增大.无论哪种情况,因反应物的初始量未变,改变温度或压强,导致平衡移动就会有更多的反 应物转化为生成物或有更多的生成物转化为反应物,其结果转化率增大或减少,即改变温度 或压强，平衡正向移动，转化率必定增大；平衡逆向移动，转化率必定减少。例2NH (g) +3CO (g)CO (NH) (s)+HO (g) HVO，增大压强时平衡向正反应方向移动，和巴 的转化率均增大，2减小压强2时平衡向逆反应方向移动，NH和CO的转化率均减小，升高温 32度,平衡逆向移动，NH和CO的转化率均减小，降低温度，平衡正向移动,NH和CO的转化率3 2 3 2 均增大.二。反应物浓度对平衡转化率的影响(一)含多种反应物的可逆反应：mA (g) +nB (g)=pC(g)+qD(g)达到平衡后 1。只增大某一种反应物的浓度，平衡正向移动，该反应物的转化率降低，而其他反应物的转 化率则增大(量增大的反应物转化率降低，而其他反应物转化率则升高)，如增大A的浓度， 平衡必然正向移动,B转化得更多，而B的起始浓度不变，所以B的转化率增加，增加A，A 的转化量与A的起始量均增加，但因平衡的移动只能减弱而不能抵消外界条件的改变量， 即A的转化量和起始量相比较，A起始量增加得多些，因此A的转化率反而下降，如N +3H222NH平衡时增加N的浓度，平衡正向移动,也的转化率增大而N的转化率降低。2按原比例等倍数增加反应物A、B的浓度。22(1) 恒温恒压时，按原比例等倍数增加反应物A和B的浓度，平衡肯定正向移动，反应物 A、B的转化率不变(恒温恒压时按比例等倍数扩大反应物的浓度均与原平衡等效，故同种 物质的转化率相等)。(2) 恒温恒容时，按原比例等倍数增大反应物A、B的浓度，平衡肯定正向移动，反应物A、 B的转化率变化情况有以下三种情况(先建立在恒温恒压条件下的等效平衡,得知同种物质 的转化率相等，再压缩体积恢复原体积，相当加压，根据平衡移动方向来判断反应物的转化 率变化)。m+np+q时，反应物A、B的转化率增大，m+nn+p)，增大反应物浓度，平衡正向移动;增大反应物浓度，相 当于对体系加压，反应物转化率变大，如2NO2 (g)NO (g)反应达到平衡后，再向密闭容器 中加入NO (g),则增大NO的浓度，相当于对体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动，即 正向移动,2在此达到平衡，与原平衡相比,NO的转化率增大，NO、NO的物质的量(物质的量2224浓度)均增大，颜色变深.若反应后气体体积增大(mn+p),增大反应物浓度，平衡正向移动，增大反应物浓度，也 相当于将原体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动(逆向移动)，反应物转化率变小:如 2NH =N +3H，则增大NH的浓度，也相当于将原体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动3223(逆向移动)，NH的转化率减小。NO (g)=2NO (g)反应达到平衡后，再向密闭容器中加入32 42NO，反应达到平衡时NO、NO的物质的量(物质的量浓度)均增大，颜色变深，NO向NO24，224242转化的转化率减小，再如PCl (g)=PCl (g) +Cl (g)反应达到平衡后，再向密闭容器中532加入PCl (g)，达到平衡后，PCl的物质的量会增加，但PCl (g)的转化率减小,PCl在平衡5355混合物中的百分含量较原平衡时增加。例5定温度下，将amolPCl通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡:PCl (g) =55amol虚构等效平衡.amolamolPS再加入amolPCl5,也再加上一个体积PCl5PCl552PCl (g)+Cl (g),测得平衡混合气体压强为P，此时再向反应器中通入amolPCl ,在温度不变 的条件下再度达到平衡，测得压强为P,请判断PCl的转化率是增大还是减小？【解析】A(VL)PC15 匸二 PC13+C12再加入amolPCl5相同气体混合 平衡定不移动i r 5C(与B与A均等效)在等效平衡基础上压为一个体积平衡向气体体积减小方向移动D(PCl5转化率)平衡C是两个平衡A简单的叠加，则平衡A与平衡C的PCl转化率相等，将平衡C的体积52V L压缩到平衡D的体积V L,平衡向气体体积缩小的方向移动即逆方向移动，PCl转化5率减少。【归纳总结】恒温恒容的容器,当增大某物质的量时，平衡肯定正向移动，转化率不一定增 大，在考虑转化率变化时，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，最后再确定转化率变化.三. 关于转化率的其他问题归类如下：1.对同一可逆反应，投料比等于反应物的化学计量数之比，则各反应物的转化率相同例:n(g)+3H (g)=2NH (g)，若开始时N和H分别为lmol、3mol，不管在什么条件下建立平2322衡，因为参与反应的N和H之比亦为它们的计量系数比，故它们的转化率均相同。2 22对同一可逆反应，投料物质的量相同时,各反应物转化率之比等于化学计量数之比。例： N (g)+3H (g)=2NH (g)，若开始时N和H均为3mol，建立平衡时，参加反应的N和H2232222 之比为它们的计量数之比，故二者的转化率亦为其化学计量数之比。3。对同一可逆反应,若只从反应物开始建立平衡或只从生成物开始建立平衡,且二者互为等 效平衡，则其反应物的转化率与生成物的转化率之和为1。例6。某温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应:2A (g) + B(g)=2C (g)，若开始时只 充入2mol C气体,达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了 20%；若开始时只充入2mol A和1mol B的混合气体，达到平衡时A的转化率为()A20%B. 40C. 60%D. 80解析：由题给信息可用差量法求出生成物C的转化率：2C(g) = 2A (g) + B(g) n2 2 1 10。82X20%则C的转化率为：08 X 100%=40%，若开始时只充入2mol A和lmol B的混合气体建立平衡2与原平衡为等效平衡,故其转化率为：140%=60%。