恒温恒容时反应物用量的改变对平衡转化率的影响

用等效平衡理论判断增大反应物的用量对平衡转化率的影响作者：范郴兴来源：《教师·理论研究》2008年第10期当可逆反应达到化学平衡时，增大反应物的用量，平衡向正反应方向移动，但反应物的转化率如何变化呢？教学中发现学生难以准确地判断。

要怎样才能准确地判断增大反应物的用量、平衡转化率的变化呢？笔者认为关键是要分清反应的条件和反应的计量数的大小关系。

根据等效平衡理论可知：第一，若反应是在恒温恒容下进行，当气体反应物起始用量成比例增加时，相当于增大气体反应的压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，由此再判断转化率的变化。

第二，若反应是在恒温恒压下进行，当气体反应物起始用量成比例增加时，平衡不移动，互为等效平衡，转化率不发生变化。

下面结合实例分类分析。

一、恒温恒容条件，增大反应物用量1）若反应物只有一种，如：aA（g）←→bB（g）+cC（g），增大反应物A的用量，相当于压缩容器，增大气体反应的压强，平衡向气体体积缩小方向移动，转化率的变化与计量数大小有关。

（1）若a=b+c，则平衡不移动，A的转化率不变；（2）若a＞b+c，则平衡向右移动，A的转化率增大；（3）若a＜b+c，则平衡向左移动，A的转化率减小。

例1：反应PCl5（g）←→PCl3（g）＋Cl2（g）①2HI（g）←→H2（g）＋I2（g）②2NO2（g）←→N2O4（g）③在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a％。

若保持各自的温度不变、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率（）A.均不变B.均增大C.①增大，②不变，③减少D.①减少，②不变，③增大解析：三个反应均是在恒温恒容下建立平衡的，各反应的反应物都只有一种，分别再加入一定量的各自的反应物时，相当于增大压强，使平衡①向左移动转化率减小，平衡②不移动转化率不变，平衡③向右移动转化率增大。

故选D。

2）若反应物有多种，如：aA（g）+bB（g）←→cC（g）+dD（g），当只增加A的用量时，平衡向右移动，A的转化率减小，B的转化率增大；当按原比例同等倍数增大A和B的用量时，也相当于压缩容器，增大气体反应的压强，平衡向气体体积缩小方向移动，转化率的变化与计量数大小有关。

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率＝%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率＝%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律（1）若反应物只有一种：a A(g) b B(g) + c C(g)，在不改变其他条件时（恒温恒容），增加A 的量平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。

①若a ＝ b + c ：A 的转化率不变；②若a ＞ b + c ： A 的转化率增大； ③若a ＜ b + c A 的转化率减小。

（2）若反应物不只一种：a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)，①在不改变其他条件时，只增加A 的量，平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率减小，而B 的转化率增大。

②若按原比例同倍数地增加A 和B ，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a +b = c + d ，A 、B 的转化率都不变；如a + b ＞c + d ，A 、B 的转化率都增大；如a + b ＜ c + d ，A 、B 的转化率都减小。

3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，（a ＋b ≠c ＋d ，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面：（1）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。

（2）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。

化学平衡移动方向与反应物转化率的关系大家在学习化学平衡时，经常把平衡正向移动与反应物转化率的提高等同起来，其实平衡正向移动与反应物转化率的提高并无必然联系，需要根据具体情况进行分析:
一、温度
改变温度，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大;反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。

二、压强
改变压强，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大;反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。

三、反应物的用量
一、恒温恒压下
1、若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g)，增加A的量，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此A的转化率也不变。

2、若反应物不只一种，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。

(1)若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定，这里不讨论。

(2)若反应物A、B的物质的量同倍数的增加，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此转化率不变。

二、恒温恒容下
1、若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g)，增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动;考虑转化率时，此种情况等效于加压，A的转化率与气态物质的化学计量数有关:。

化学平衡移动与平衡转化率的关系1 温度、压强对平衡转化率的影响2 浓度对平衡转化率的影响：（1）反应物只有一种，如a A（g）b B（g）＋c C（g）。

①恒温恒容时增加A的量（相当于加压），对A的平衡转化率的影响与增大压强对A的平衡转化率的影响一致。

即：②恒温恒压时增加A的量，反应达到的平衡与原平衡等效，A的平衡转化率不变。

（2）反应物不止一种，如a A（g）＋b B（g）c C（g）＋d D（g）。

①只改变A的量若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的平衡转化率减小，B的平衡转化率增大。

若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的平衡转化率减小。

②反应物A、B的物质的量同倍数地增加a．在恒温恒容下，反应物A、B的物质的量同倍数地增加，此种情况等效于加压，反应物平衡转化率的变化与气态物质化学式前的系数有关：b．在恒温恒压下，反应物A、B的物质的量同倍数地增加，反应达到的平衡与原平衡等效，A、B的平衡转化率都不变。

典例详析例6－16（2021四川成都月考）α1和α2，c1和c2分别为两个恒容容器中平衡体系N2O4（g）2NO2（g）和3O2（g）2O3（g）的反应物转化率及反应物的平衡浓度，在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，下列判断正确的是（）A．α1、α2均减小，c1、c2均增大B．α1、α2均增大，c1、c2均减小C．α1减小，α2增大，c1、c2均增大D．α1减小，α2增大，c1增大，c2减小解析◆恒温恒容条件下，均增加反应物的物质的量，相当于增大压强，对于N2O4（g）2NO2（g）而言，压强增大，平衡逆向移动，α1减小；对于3O2（g）2O3（g）而言，压强增大，平衡正向移动，α2增大。

因都直接加入了反应物，则反应物的平衡浓度c1、c2均增大。

答案◆C例6－17（2021江苏邗江中学月考）对于密闭容器中可逆反应A2（g）＋3B2（g）2AB3（g），探究单一条件改变时，对平衡状态的影响，得到如图2－2－7所示的曲线（图中T表示温度，n表示物质的量），下列判断正确的是（）图2－2－7A．加入催化剂可以使状态d变为状态bB．若T1＞T2，则逆反应一定是放热反应C．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞cD．达到平衡时AB3的物质的量大小为c＞b＞a解析◆催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b，A项错误；若T1＞T2，由题图可知，温度升高，AB3的平衡体积分数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，B项错误；由题图可知，横轴表示B，的起始物质的量，增大一种反应物的量会使另一种反应物的平衡转化率增大，则n（B2）越大，达到平衡时A2的转化率越大，反应产物AB3的物质的量越大，即达到平衡时A2的转化率大小为c＞b＞a，平衡时AB3的物质的量大小为c＞b＞a，C项错误，D项正确。

我们都知道任何一个化学平衡都将受到外界条件的影响，一旦影响化学平衡的一个条件发生改变，平衡发生移动，移动的结果可能使反应物的转化率发生变化，而我们研究化学平衡的影响因素的主要目的就是在实际化工生产应用中使化学平衡向我们想要的方向移动，使原材料尽可能转换成产品，即提高原材料的转化率。

但是，不能把平衡向正反应方向移动与原材料的转化率的提高等同起来，即平衡向正反应方向移动不一定原料的转化率就提高了，要具体问题具体分析。

我现就恒温恒容时应物的用量改变对平衡时转化率的影响总结如下：一、反应物只有一种1.反应物为气体：此类反应可表示为：aA(g)=bB(g)+cC (g)在恒温恒容下的密闭容器中，反应达到平衡后，再容器中加入一定量A ，相当于增大A 的浓度，平衡向正反应方向移动，但达到新平衡时A 的转化率与原平衡相比却不一定增大。

例：如下图所示隔板MN 活塞向M 容器中充入m mol A ，向N 容器中充入n mol A 。

使两容器内温度和压强始终为一定值且相等，达到平衡时则为等效平衡，即两容器中A 的转化率相等。

此时，将隔板抽掉且保持容器内的温度与原平衡相同，向左推动活塞使容器体积与原M 容器体积相同，则达到新平衡时与在同一温度下直接向M 容器中加入(m+n)mol A 达到平衡时是等效的，故在恒温恒容下改变A 的量时对平衡时A 的转化率的影响相当于压强对A 的转化率的影响，即：(1)增大A 的用量时若a=b+c ，则A 的转化率不变；若a>b+c ，则A 的转化率增大；若a<b+c ，则A 的转化率减小。

(2)减小A 的用量时若a=b+c ，则A 的转化率不变；若a>b+c ，则A 的转化率减小；若a<b+c ，则A 的转化率增大。

2.反应物为固体或液体时，此类反应可表示为：aA(s 或l)葑bB(g)+cC(g)因为固体或液体浓度为一定值，改变固体的用量不会使平衡发生移动，故增加A 的量，A 的转化率减小；减少A 的量，A 的转化率增大。

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率＝%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率＝%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律（1）若反应物只有一种：a A(g) b B(g) + c C(g)，在不改变其他条件时（恒温恒容），增加A 的量平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。

①若a ＝ b + c ：A 的转化率不变；②若a ＞ b + c ： A 的转化率增大；③若a ＜ b + c A 的转化率减小。

（2）若反应物不只一种：a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)，①在不改变其他条件时，只增加A 的量，平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率减小，而B 的转化率增大。

②若按原比例同倍数地增加A 和B ，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a +b = c + d ，A 、B 的转化率都不变；如a + b ＞c + d ，A 、B 的转化率都增大；如a + b ＜ c + d ，A 、B 的转化率都减小。

3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，（a ＋b ≠c ＋d ，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面：（1）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。

（2）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。

靖宇县第一中学2013级高二年级（化学）教学设计小组化个别辅导高效课堂学科导学案班级：高一（____）姓名：___________ 主备人：李京梅审核人：高一化学组编写日期：2014-9 .15 实际教学日期改变反应物的用量时反应物的转化率的变化规律一．恒温恒容时：1. 反应物只有一种此类反应为：aA（g）bB（g）+cC（g）恒温恒容条件下，上述可逆反应达到化学平衡状态后，增加A的量，即增大了反应物的浓度．根据勒沙特列原理，平衡向正反应方向移动，但反应物A 的转化率的变化与气体物质的计量数有关：（1）若a=b＋c，则A的转化率不变；（2）若a＞b＋c，则A的转化率增大；（3）若a＜b十c，则A的转化率减小。

例1：某恒温恒容的密闭容器中，建立如下平衡：2NO2（g） N2O4（g），在相同条件下，若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体，重新达到平衡后，容器内N2O4的体积分数比原平衡时（）A．都增大 B．都减小C．前者增大后者减小 D．前者减小后者增大2、反应物不止一种此类反应为：aA（g）＋bB（g）cC（g）+dD（g）1．若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，而A的转化率减小．2．若按原比例同倍数增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，而反应物转化率与化学方程式中气体物质的计量数有关：（1）若a＋b=c＋d，则A、B转化率均不变；（2）若a＋b＞c＋d，则A、B转化率均增大；（3）若a＋b＜c＋d，则A、B转化率均减小．例2：一定温度下，在一定容的密闭容器中充入N2和H2发生反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），并达到平衡，N2的转化率为c%。

向平衡混合物中充入N2，达到新平衡后，N2的转化率将（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定例3：在相同温度下，两个体积相同的密闭容器甲、乙，在甲中充入SO2和O2各1mol，在乙中充入SO2和O2各2mol，有如下反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，对此反应，下列叙述不正确的是（）A．化学反应速率乙＞甲B．平衡后O2浓度乙＞甲C．SO2的转化率乙＞甲D．平衡后SO2体积分数乙＞甲例4：一定温度下，在一定容密闭容器中充入1molN2、3molH2发生反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）并达到平衡。

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率＝%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或：平衡转化率＝%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律（1）若反应物只有一种:a A(g ） b B(g ） + c C （g ），在不改变其他条件时（恒温恒容)，增加A 的量平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率与气体物质的计量数有关：（可用等效平衡的方法分析)。

①若a ＝ b + c ：A 的转化率不变；②若a ＞ b + c : A 的转化率增大；③若a ＜ b + c A 的转化率减小。

（2）若反应物不只一种：a A(g) + b B(g) c C （g) + d D （g)，①在不改变其他条件时，只增加A 的量，平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率减小，而B 的转化率增大.②若按原比例同倍数地增加A 和B ，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a +b = c + d ,A 、B 的转化率都不变；如a + b ＞c + d ，A 、B 的转化率都增大；如a + b ＜ c + d ，A 、B 的转化率都减小.3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA （g)＋bB （g) cC （g)＋dD （g ），（a ＋b ≠c ＋d ，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化？可归纳为以下两方面：（1）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.（2）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。

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率＝%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率＝%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律（1）若反应物只有一种：a A(g) b B(g) + c C(g)，在不改变其他条件时（恒温恒容），增加A 的量平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。

①若a ＝ b + c ：A 的转化率不变；②若a ＞ b + c ： A 的转化率增大；③若a ＜ b + c A 的转化率减小。

（2）若反应物不只一种：a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)，①在不改变其他条件时，只增加A 的量，平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率减小，而B 的转化率增大。

②若按原比例同倍数地增加A 和B ，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a +b = c + d ，A 、B 的转化率都不变；如a + b ＞c + d ，A 、B 的转化率都增大；如a + b ＜ c + d ，A 、B 的转化率都减小。

3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，（a ＋b ≠c ＋d ，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面：（1）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。

（2）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。

《反应物用量对平衡转化率的影响》专题复习物质的平衡转化率(α)的定义：α=__________________________________________。

一、反应物只有一种时，浓度对转化率的影响规律，以aA(g)bB(g)+cC(g)为例：1.恒温、恒压下，达到平衡后，增加物质A的量，A的平衡转化率α(A)____________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）。

2.恒温、恒容下，达到平衡后，增加物质A的量，（1）若a=b+c，A的平衡转化率α(A)____________。

（2）若a<b+c，A的平衡转化率α(A)____________。

（3）若a>b+c，A的平衡转化率α(A)____________。

解：1.不变2.（1）不变（2）变小（3）变大二、反应物不止一种时，只增加一种反应物的用量对转化率的影响规律，以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例：1.恒温下，达到平衡后，只增加物质A的量，A的平衡转化率α(A)____________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），B的平衡转化率α(B)____________。

2.恒温下，达到平衡后，只减少物质A的量，A的平衡转化率α(A)____________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），B的平衡转化率α(B)____________解：1.变小，变大2.变大，变小三、反应物不止一种时，同倍数增加反应物的用量对转化率的影响规律，以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例，若起始加入x mol A和y mol B：1.恒温、恒压下，达到平衡后，同倍数地增加n mol A和m mol B，即n：m=x：y，物质A、B的平衡转化率____________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）。

2.恒温、恒容下，达到平衡后，同倍数地增加n mol A和m mol B，即n：m=x：y，（1）若a+b=c+d，物质A、B的平衡转化率____________。

改变反应物的用量时反应物的转化率的变化规律恒温恒压时：一如反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）（1）当不改变反应物用量，平衡受温度或压强改变的影响向正向移动时，各反应物的转化率增大。

（2）若反应达平衡后，增加一种气态反应物的用量，则另一种反应物的转化率增大，而本身的转化率反而减小；（3）投料比等于气态反应物化学计量数之比，各反应物转化率相等。

恒温恒容时：二反应物只有一种此类反应为：aA（g）bB（g）+cC（g）恒温恒容条件下，上述可逆反应达到化学平衡状态后，增加A的量，即增大了反应物的浓度．根据勒沙特列原理，平衡向正反应方向移动，但反应物A 的转化率的变化与气体物质的计量数有关：（1）若a=b＋c，则A的转化率不变；（2）若a＞b＋c，则A的转化率增大；（3）若a＜b十c，则A的转化率减小。

分析讨论如图，M和N为两个等温等压容器．其中隔板固定，活塞可自由移动．我们将mmolA充入M容器中，让其在一定温度下发生化学反应并建立化学平衡状态M1，设此时A的转化率为x％．同温下，我们再将nmolA充入上述已达平衡状态的M容器中．由于提高了A的浓度，故化学平衡向正反应方向移动，并在恒温恒容下第二次建立化学平衡状态M2，设此时A的转化率为y％．对于第二次nmolA的充入我们可以做这样的设置：让nmolA先在容器N中反应，且达到化学平衡状态．我们总可以通过调整N的体积，使其与容器M为同一温度同一压强．则此时容器M和容器N中的两个化学平衡状态为等效平衡．即两容器中对应组分百分含量相等，反应物转化率也相等，且均为x％．此时我们将隔板抽掉，压缩活塞，使容器M和N合二为一，压缩至原M 容器的体积为止．此时，由于减容增压，各物质浓度均增大，正逆化学反应速率均加快，化学平衡发生移动，移动方向取决于化学方程式中气体物质的计量数．根据勒沙特列原理：若a=b＋c，平衡不移动，x=y．若a＞b＋c，平衡向右移动，x＜y．若a＜b+c，平衡向左移动，x＞y．二、反应物不止一种此类反应为：aA（g）＋bB（g）cC（g）+dD（g）1．若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，而A的转化率减小．2．若按原比例同倍数增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，而反应物转化率与化学方程式中气体物质的计量数有关：（1）若a＋b=c＋d，则A、B转化率均不变；（2）若a＋b＞c＋d，则A、B转化率均增大；（3）若a＋b＜c＋d，则A、B转化率均减小．分析讨论办法及过程同前．。