再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系

再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系探讨可逆反应2NO 2≒N 2O 4, 2HI ≒I 2(g)+H 2, NH 4HS ≒NH 3+H 2S 等分别达到平衡后，恒温再充入某些气体反应物时，平衡移动的方向应该怎样进行判断呢？是应该用压强分析，还是用浓度来解析呢?达到新平衡时反应物的转化率比起旧平衡体系又有什么变化呢？这往往是中学生在学习化学平衡中常常遇到的棘手问题。

本文将就再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系进行剖析。

1 平衡移动的方向的判断依据1.1 定性判断依据：勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

1.1.1平衡后再充入气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加（减少）时，改变平衡的条件是压强，即可用压强来判断平衡移动的方向和新、旧平衡时反应物转化率的相对大小。

1.1.2平衡后再充入气体时，反应体系各种气体不是按相同倍数增加（减少）时，此时改变平衡的条件主要．．是浓度。

1.2 定量判断依据：浓度平衡常数Kc 与平衡破坏时生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比Qc 的相对大小对于一定条件下的可逆反应 mA(g)+ nB(g) ≒ pC(g)+ qD (g) 达到平衡后：………（1）式 1.2.1 恒温恒容时再充入A 、B 两种气体（按任意比），使A 、B 两种气体的物质的量浓度分别增加x mol•L -1, y mol•L -1时，则………（2）式 ∵Qc < Kc ,∴平衡向正反应方向移动。

1.2.2 恒温恒容时，按平衡时各种气体的体积比再充入A 、B 、C 、D 四种气体至物质的量的浓度为原来平衡时的K 倍（或恒温压缩容积）时：（K>1）………(3)式 讨论：（1）当p+q< m+n 时 平衡向正方应方向移动，αA 、αB 按相同比例增加（2）当p+q ＝m+n 时 平衡不移动，αA 、αB 不变（3）当p+q> m+n 时 平衡向逆方应方向移动，αA 、αB 按相同比例减少2 新、旧平衡时转化率大小的比较2.1 再充入气体时，各气体组分按相同的倍数增加（减少）时，直接用压强分析其转化率的相对大小。

Qc =讨论: 本文为自本人珍藏版权所有仅供参考再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系探讨可逆反应2NO 2 = N 2O4, 2HI = I 2(g)+H 2, NH I HS = NH 3+H 2S 等分别达到平衡后，恒温再 充入某些气体反应物时，平衡移动的方向应该怎样进行判断呢？是应该用压强分析，还 是用浓度来解析呢?达到新平衡时反应物的转化率比起旧平衡体系又有什么变化呢？这 往往是中学生在学习化学平衡中常常遇到的棘手问题。

本文将就再充入气体时平衡移动 的方向与转化率的关系进行剖析。

1平衡移动的方向的判断依据1.1定性判断依据：勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变 的方向移动。

1.1.1平衡后再充入气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加(减少)时，改变 平衡的条件是压强，即可用压强来判断平衡移动的方向和新、旧平衡时反应物转化率的 相对大小。

1.1.2平衡后再充入气体时，反应体系各种气体不是按相同倍数增加(减少)时，此 时改变平衡的条件主要是浓度。

• ♦1.2定量判断依据：浓度平衡常数Kc 与平衡破坏时生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比Qc 的 相对大小对于一定条件下的可逆反应mA (g) + nB (g) = pC (g) + qD(g)达到平衡后：& 二(C(C )}P ・ [C(D ))q .......... (1)式■ {C(A)}m ・{C(B)}n1.2.1恒温恒容时再充入A 、B 两种气体(按任意比)，使A 、B 两种气体的物质的量 浓度分别增加x mol*L -1, y mol,L -1时，则 Qc (C(C))P-(c (p )}q⑵式■ {C(A)+x}m.{C(B)+y}nVQc < Kc ,..・平衡向正反应方向移动。

1. 2.2恒温恒容时，按平衡时各种气体的体积比再充入A 、B 、C 、D 四种气体至物质 的量的浓度为原来平衡时的K 倍(或恒温压缩容积)时：{KC(O ・ [KC(D)}q , 小,,.. (K> 1) .............. ⑶式 {KC(A) }m ・{KC(B)}n =Kc ・K —} (1) 当p+q< m+n 时 平衡向正方应方向移动,a.、a B 按相同比例增加(2) 当p+q=m+n 时 平衡不移动，a A 、a B 不变(3) 当p+q> m+n 时 平衡向逆方应方向移动，a,、、4按相同比例减少2新、旧平衡时转化率大小的比较2.1再充入气体时，各气体组分按相同的倍数增加(减少)时，直接用压强分析其转化率的相对大小。

再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系探讨可逆反应2NO 2≒N 2O 4, 2HI ≒I 2(g)+H 2, NH 4HS ≒NH 3+H 2S 等分别达到平衡后，恒温再充入某些气体反应物时，平衡移动的方向应该怎样进行判断呢？是应该用压强分析，还是用浓度来解析呢?达到新平衡时反应物的转化率比起旧平衡体系又有什么变化呢？这往往是中学生在学习化学平衡中常常遇到的棘手问题。

本文将就再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系进行剖析。

1 平衡移动的方向的判断依据1.1 定性判断依据：勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

1.1.1平衡后再充入气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加（减少）时，改变平衡的条件是压强，即可用压强来判断平衡移动的方向和新、旧平衡时反应物转化率的相对大小。

1.1.2平衡后再充入气体时，反应体系各种气体不是按相同倍数增加（减少）时，此时改变平衡的条件主要．．是浓度。

1.2 定量判断依据：浓度平衡常数Kc 与平衡破坏时生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比Qc 的相对大小对于一定条件下的可逆反应 mA(g)+ nB(g) ≒ pC(g)+ qD (g) 达到平衡后：………（1）式 1.2.1 恒温恒容时再充入A 、B 两种气体（按任意比），使A 、B 两种气体的物质的量浓度分别增加x mol•L -1, y mol•L -1时，则………（2）式 ∵Qc < Kc ,∴平衡向正反应方向移动。

1.2.2 恒温恒容时，按平衡时各种气体的体积比再充入A 、B 、C 、D 四种气体至物质的量的浓度为原来平衡时的K 倍（或恒温压缩容积）时：（K>1）………(3)式 讨论：（1）当p+q< m+n 时 平衡向正方应方向移动，αA 、αB 按相同比例增加（2）当p+q ＝m+n 时 平衡不移动，αA 、αB 不变（3）当p+q> m+n 时 平衡向逆方应方向移动，αA 、αB 按相同比例减少2 新、旧平衡时转化率大小的比较2.1 再充入气体时，各气体组分按相同的倍数增加（减少）时，直接用压强分析其转化率的相对大小。

化学平衡移动中反应物转化率的变化发表时间：2009-12-16T16:44:07.640Z 来源：《中学课程辅导&#8226;教学研究》2009年第24期供稿作者：牛娟娟[导读] 化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。

摘要：化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

关键词：化学平衡；反应物；变化作者简介：牛娟娟，任教于陕西省渭南市铁路自立中学。

化学平衡的教学是高中化学原理概念中的一大难点，也是重点，并且该内容在必修、选修中都有涉及，如何把握在两个模块中的深度和广度？对于一些难点应当如何处理？对于一些重点应当如何挖掘？是每位教师都在极力探讨的一个问题。

由于受高中教材深度、广度的限制，这一部分知识不仅抽象而且表述也非常模糊。

在教学实践中，对于一些模棱两可的问题教师往往都是凭经验处理。

笔者在查阅大量资料的基础上，结合相关例证，谈一谈自己的看法，并藉此抛砖引玉。

化学平衡是有条件的动态平衡，当影响化学平衡的条件改变时，原来的平衡被破坏，进而在新的条件下逐渐建立新的平衡，这个原平衡向新平衡的转变就叫做化学平衡的移动。

化学平衡移动中反应物的转化率是增大还是减小，一直是高中化学平衡部分教学的难点，也是学生解题中感到困惑的问题，笔者现根据多年教学的积累，就外界条件改变反应物的转化率是如何变化的做以下总结。

化学教材中关于化学平衡移动原理的介绍是分为两部分的。

第一部分为化学平衡的建立；另一部分是化学平衡常数。

其中，前者是很重要的，也有一定的难度。

但是教材精心设置知识台阶，采用图画和联想等方法，帮助学生建立化学平衡的观点。

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

勒夏特列原理是指在一个平衡体系中，若改变影响平衡的一个条件，平衡总是要向能够减弱这种改变的方向移动。

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+n≠p+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)①m+n>p+q时,A、B的转化率减小。

②m+n<p+q 时,A、B的转化率增大。

③m+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2NH3(g)＋CO2(g)≒CO(NH2)2(s)＋H2O(g) △H＜0,增大压强时平衡向正反应方向移动,NH3和CO2的转化率均增大,减小压强时平衡向逆反应方向移动,NH3和CO2的转化率均减小,升高温度，平衡逆向移动,NH3和CO2的转化率均减小,降低温度,平衡正向移动,NH3和CO2的转化率均增大。

Җ㊀山东㊀李㊀陟㊀㊀反应物的平衡转化率是指达到化学平衡状态时反应物转化为生成物的百分数,它能从根本上解释可逆反应中平衡移动的原因,故反应物的平衡转化率在可逆反应中用途广泛．１㊀平衡转化率的数学表达式某指定反应物(A )的平衡转化率(α)的数学表达式可表示为α＝A 转化的物质的量A 起始的物质的量ˑ１００％．对于反应物均为气体的气相反应和反应物均为液体的液相反应,由于体系的体积就是各物质的体积,从而衍生得如下关系式:α＝A 的起始浓度－A 的平衡浓度A 的起始浓度ˑ１００％．分析㊀１)转化率研究的对象是反应物,生成物无转化率可言．２)平衡转化率是指可逆反应达到化学平衡时平衡体系中反应物的转化率．３)对于气相反应中的固态反应物(无浓度变化)的转化率,可以通过物质的量或者质量来进行计算．４)反应物的起始物质的量之比与化学方程式中反应物的计量数之比相同时,它们的平衡转化率相同．２㊀改变外界条件对转化率是否产生影响的判断方法要判断改变外界条件对反应物的转化率是否产生影响,主要看化学平衡是否移动和反应物的量是否改变．１)外界条件改变后,反应速率未受影响,化学平衡亦未受影响(如气体反应中改变固体的用量),或者外界条件改变对正㊁逆反应速率产生同等程度的影响,而化学平衡未受影响(如使用催化剂㊁对有气体等物质参与的反应改变压强),反应物的转化率都不会改变．２)外界条件改变后,化学平衡受到影响,但并没有改变投入的反应物的总量,因此只要判断出化学平衡的移动方向,就能判断反应物转化率的改变．a )对于化学反应a A (g )＋b B (g )⇌c C (g )＋d D (g)㊀ΔH ＜０,在一定条件下达到平衡状态:①其他条件不变,升高温度,化学平衡向左移动,反应物A 或者B 的转化率降低;降低温度,化学平衡向右移动,反应物A 或者B 的转化率升高．②若a ＋b ＞c ＋d ,其他条件不变,增大压强,化学平衡正向移动,反应物A 或者B 的转化率升高;其他条件不变,减小压强,化学平衡逆向移动,反应物A或者B 的转化率降低．若a ＋b ＜c ＋d ,判断方法一样,但结论相反．③其他条件不变,增加生成物(C 或D )的浓度,化学平衡逆向移动,反应物A 或者B 的转化率降低;其他条件不变,减小生成物(C 或D )的浓度,化学平衡正向移动,反应物A 或者B 的转化率升高．④其他条件不变,向容器中充入惰性气体:若a ＋b ＝c ＋d ,不管是恒温恒容还是恒温恒压条件,反应物的转化率都不会改变;若a ＋b ʂc ＋d ,在恒温恒容条件下充入惰性气体,化学平衡不受影响,反应物的转化率不变;在恒温恒压条件下充入惰性气体,本质是减小了反应体系的压强,按减小压强对平衡体系的影响判断平衡移动的方向,从而判断反应物的转化率．改变反应物的浓度,化学平衡可能受到影响,但因为投入的反应物的总量也可能改变(计算转化率时,新增加的反应物也应计入投入的总量),所以对反应物转化率变化的判断就复杂一些．b )对于a A (g )＋b B (g )⇌c C (g )＋d D (g)这类反应,其他条件不变,增加气体A 的浓度,化学平衡正向移动,B 的转化率升高,虽然新充入的A 也会反应一部分,但因为其反应的比例没有原来的多,所以最终A 的转化率会降低;其他条件不变,减少气体A 的浓度,化学平衡逆向移动,B 的转化率降低．①若按原比例同倍数增加A 和B 的物质的量,相当于在加压．若a ＋b ＝c ＋d 时,新平衡与原平衡等效,A 和B 的转化率都不变;若a ＋b ＜c ＋d 时,反应物减少,打破原平衡,平衡逆向移动,A 和B 的转化率都降低;若a ＋b ＞c ＋d 时,反应物增加,打破原平衡,平衡正向移动,A 和B 的转化率都增加．②若不按原比例增加A 和B 的物质的量,分析何者增大倍数较大,则相当于单独加入了这一物质,同前文的③分析一样．例㊀一定温度下,在３个容积均为１ ０L 的恒容密闭容器中反应２H ２(g )＋C O (g )⇌C H ３O H (g)达到６５平衡,如表１所示．下列说法正确的是(㊀㊀)．表１容器温度/K 起始浓度/(m o l L －１)平衡浓度/(m o l L －１)c (H ２)c (C O )c (C H ３OH )c (C H ３O H )Ⅰ４０００．２００．１０００．０８０Ⅱ４０００．４００．２００Ⅲ５０００００．１００．０２５㊀㊀A．该反应的正反应放热B ．达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C ．达到平衡时,容器Ⅱ中c (H ２)大于容器Ⅲ中c (H ２)的两倍D．达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大分析Ⅰ㊁Ⅲ中数据可知反应开始时Ⅰ中加入的H ２㊁C O 与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ＞Ⅲ,温度:Ⅰ＜Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,选项A正确．Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小１２,因该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小．Ⅲ和Ⅰ对比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c (H ２)小于容器Ⅲ中c (H ２)的两倍,选项B ㊁C 错误．温度:Ⅲ＞Ⅰ,当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,选项D 正确．答案为A ㊁D．像a A (g )⇌b B (g )＋c C (g )这种只有一种气体反应物的化学反应(也可以有多种反应物,但只有一种反应物的状态是气态),当改变反应物的浓度时,化学平衡的移动方向仍可用勒夏特列原理来判定,但反应物的转化率通常借助等效平衡来解决．①在恒温恒压条件下充入A ,达到新平衡后,与原平衡等效,A 的转化率不会改变．②在恒温恒容条件下充入A ,反应体系的压强增大．若a ＞b ＋c [如２N O ２(g )⇌N ２O ４(g )],则A 的转化率增加;若a ＝b ＋c [如２H I (g )⇌H ２(g )＋I ２(g )],则A 的转化率不变;若a ＜b ＋c [如２N H ３(g )⇌N ２(g )＋３H ２(g )],则A 的转化率降低．(作者单位:山东省淄博市沂源县第一中学)Җ㊀安徽㊀吴红艳㊀刘燕伟㊀㊀１㊀问题的提出尽管高中化学教材中没有对物质的稳定性给出具体明确的定义,但是经常会遇到比较 物质的稳定性 问题,例如F e ３＋与F e ２＋,C u ２＋与C u＋的稳定性比较,在不同的环境中我们得出的稳定性的结论可能是相悖的．因此,在中学教学中很有必要把离子的稳定性等相关概念整理清楚．因 稳定性 这一术语在化学中有多种含义,本文讨论的只是价态变化的热力学稳定．２㊀金属离子及其化合物稳定性的探讨２ １㊀从原子结构理论和电离能的角度探讨F e ３＋的价层电子排布为３d ５,而F e２＋价层电子排布为３d ６．对应所形成的化合物分别为＋３价的铁化合物和＋２价的亚铁化合物．所谓的电离能就是气态原子或离子失去１个电子所需要的最小能量,F e 的第二电离能(I ２)为１５６９k J m o l －１,第三电离能(I ３)为２９５７k J m o l －１,第四电离能(I ４)为５２９０k J m o l －１,即I ４≫I ３＞I ２．根据原子结构理论,原子的最外层电子构型为全满㊁半满或全空时较稳定．依据电离能和离子电子构型,在高温气态下,F e ３＋稳定性大于F e ２＋．C u ２＋价层电子排布为３d ９,而C u＋价层电子排布为３d １０,C u 的第一电离能(I １)为７４６k J m o l －１,第二电离能(I ２)为１９５８k J m o l －１,第三电离能(I ３)为３５５５k J m o l －１,即I ３＞I ２≫I １．依据电离能和离子电子构型,在高温气态下,C u ＋的稳定性大于C u ２＋．从原子结构理论和电离能角度判断出离子稳定性的结论只适合于高温气态下的情况．由此可见,我们在用某种规律分析问题时,一定要注意具体适用条件．２ ２㊀从电极电势的角度探讨对于金属元素而言,其电极电势是处于基态的原子与水溶液中水合离子的电势差．它的大小主要取决于金属原子离子化的倾向．因此可以用水溶液中的电极电势E 作为价态变化离子稳定性的热力学判据．１)常见的盐溶液中在酸性溶液中:φ (F e ３＋/F e ２＋)＝０ ７７V ;φ(O ２/H ２O )＝１ ２２９V ,对于反应４F e ２＋＋O ２＋４H ＋＝２H ２O＋４F e ３＋,７５。

化学平衡的移动与反应物转化率的变化一、有关转化率的知识点1. 概念：可逆反应达到平衡态时，指定反应物消耗掉的量跟反应开始时投入的量的比，用分数来表示，叫做该反应物的转化率。

2. 对于一个可逆反应，当物质的投料与反应物的化学计量数成比例时，各反应物的转化率相等。

3. 对于有多个反应物的可逆反应，如果增大其中一种物质的浓度，则该物质的转化率减小，其它物质的转化率增大；若按原比例同倍数地增加反应物的量，平衡右移，而反应物的转化率与反应条件及气体反应物计量系数有关：①若在恒温恒压条件下，反应物的转化率都不变；②若在恒温恒容条件下，当ΔV=0时，反应物的转化率都不变；当ΔV>0，反应物的转化率都减小；若ΔV<0，反应物的转化率都增大。

4. 对于只有一种反应物的可逆反应，增大反应物的量，平衡向右移动，转化率如何变化？举例说明：举例反应前后气体的体积变化（ΔV）反应物的转化率2NO2N2O42HI H2+I22SO3(气)2SO2+O2ΔV<0ΔV=0ΔV>0增大不变减小5. 平衡体系中如果充入不参加反应的“惰气”，在恒温恒容时，平衡不移动，转化率不变；在恒温恒压时，平衡向气体体积增大的方向移动，转化率如何变化要以具体反应来决定。

6. 转化率是否变化可以作为化学平衡移动的标志。

二、2003年高考题解析例1 （2003年全国高考题）某温度下，在一容积可变的容器中，反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。

保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）A. 均减半B. 均加倍C. 均增加1molD. 均减少1mol解析：题目已知条件：在一容积可变的容器中反应，保持温度和压强不变。

影响化学平衡移动的因素是浓度，增大反应物浓度、减小生成物浓度，使化学平衡向右移动。

（A）、（B）选项均为等效平衡；（D）选项减小浓度，但反应物减小得多，平衡向左移动；（C）选项增加浓度，但反应物增加得多，平衡向右移动。