化学平衡与转化率综合应用

考点40 化学平衡常数及转化率1．化学平衡常数(1)定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用K表示。

(2)表达式对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。

(3)应用①判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。

K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全②判断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。

Q c>K时，反应向逆反应方向进行；Q c=K时，反应处于平衡状态；Q c<K时，反应向正反应方向进行。

③利用平衡常数判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。

2．转化率对于一般的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平衡时反应物A的转化率为α(A)＝A AA的初始浓度－的平衡浓度的初始浓度×100％＝0(A)(A)(A)c cc-×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。

常见有以下几种情形：反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变考向一 化学平衡常数及影响因素典例1 下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是A ．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B ．化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的程度C ．化学平衡常数K 只与温度、反应物浓度、体系的压强有关D ．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 【答案】B【解析】A ．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响，温度改变则化学平衡常数改变，故错误；B ．任何时刻Q c >K ，说明平衡向逆反应方向进行，Q c ＜K ，说明平衡向正反应方向进行，Q c ＝K ，说明反应达到平衡，故正确；C ．化学平衡常数只受温度影响，故错误；D ．根据选项C 分析，故错误。

《化学平衡》平衡中的转化率《化学平衡——平衡中的转化率》在化学的世界里，化学平衡是一个至关重要的概念，而其中的转化率更是理解化学反应进程和限度的关键指标。

首先，咱们来搞清楚啥是转化率。

简单说，转化率就是指在化学反应中，已经反应掉的反应物的量与初始反应物的量的比值。

比如说，咱们有一个化学反应 A ＋ B ⇌ C ＋ D，假设初始时 A 的物质的量是n₁摩尔，反应了一段时间后，A 还剩下 n₂摩尔，那么 A 的转化率就是（n₁ n₂）／ n₁ × 100% 。

为啥要研究转化率呢？这可太重要啦！通过转化率，我们能知道这个化学反应进行的程度到底咋样。

如果转化率高，那就说明大部分反应物都变成了生成物，反应进行得比较彻底；要是转化率低，那就意味着反应还有很大的提升空间，可能需要调整条件来促进反应的进行。

那影响转化率的因素都有哪些呢？温度就是一个很关键的因素。

一般来说，对于吸热反应，升高温度会使转化率提高；而对于放热反应，升高温度则会让转化率降低。

这就好比冬天咱们喜欢往暖和的地方凑，夏天又想找凉快地儿呆着，化学反应也会根据温度的变化来调整自己的“喜好”。

压强也会对转化率产生影响。

对于有气体参与的反应，如果反应前后气体分子数发生了变化，改变压强就会改变平衡状态，从而影响转化率。

比如说，反应 2SO₂＋ O₂⇌ 2SO₃，左边气体分子数是 3，右边是 2，增大压强会让平衡向生成 SO₃的方向移动，SO₂和 O₂的转化率就会提高。

浓度也是不能忽视的。

增加反应物的浓度，往往能提高其他反应物的转化率，但自身的转化率可能会降低。

就像一群人分蛋糕，蛋糕多了，每个人能分到的可能就多，但分蛋糕的人自己能拿到的比例可能反而少了。

催化剂呢，虽然它能加快反应速率，但却不能改变平衡时的转化率。

它就像是给化学反应加了个“加速器”，让反应快点到达平衡，但平衡的位置不变。

举个例子来说明一下吧。

比如合成氨的反应N₂＋3H₂⇌2NH₃，这是一个工业上非常重要的反应。

化学反应的平衡常数与反应物质转化率化学反应是物质转化的过程，而反应的平衡常数以及反应物质的转化率体现了该反应的特性和动力学行为。

本文将就化学反应的平衡常数和反应物质转化率进行探讨。

一、化学反应的平衡常数1. 平衡常数的定义和计算方式平衡常数是指在给定温度下，反应物与生成物的浓度之比，用于表示反应系统达到平衡时不同物质的相对含量。

一般情况下，化学反应可以用一个化学方程式来表示，例如：A +B ⇌C + D其中A和B为反应物，C和D为生成物。

根据质量守恒定律，反应物与生成物的摩尔数之和在反应过程中始终保持不变。

此外，每个参与反应的物质都有其浓度，可以用摩尔浓度或者压力来表示。

对于上述反应，平衡常数K可以用以下方式计算：K = [C][D] / [A][B]其中，[C]、[D]、[A]、[B]分别表示各物质的摩尔浓度。

2. 平衡常数的意义和应用平衡常数K可以用于判断反应的偏向性和速率。

若K > 1，则平衡体系中生成物的浓度较高，反应向生成物的方向偏移；若K < 1，则平衡体系中反应物的浓度较高，反应向反应物的方向偏移；若K ≈ 1，则反应物和生成物的浓度相近，反应达到动态平衡。

除了判断偏向性外，平衡常数还能用于反应的定量计算。

在给定反应物浓度的情况下，可以根据平衡常数计算生成物的浓度，或者根据生成物的浓度推算反应物浓度。

二、反应物质的转化率1. 转化率的定义和计算方式反应物质的转化率表示在反应过程中，反应物转化为生成物的程度。

转化率可以用不同方式进行计算，例如：转化率(%) = (生成物的摩尔数 / 反应物的初始摩尔数) × 100%在实际应用中，转化率还可以用质量、体积等方式进行计算，具体取决于反应物和生成物的性质。

2. 转化率与反应速率的关系转化率与反应速率密切相关。

反应速率是指单位时间内反应物转化为生成物的速率，可以用反应速率方程表示。

根据反应速率方程，可以得出在给定时间内反应物转化为生成物的摩尔数。

1.O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于 水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温
常压下发生的反应如下：
反应① O3 O2＋[O] ΔH>0 平衡常数为K1； 反应② [O]＋O3 2O2 ΔH<0 平衡常数为K2； 总反应：2O3 3O2 ΔH<0 平衡常数为K。 下列叙述正确的是
“三段式”突破平衡常数(K)、转化率的相关计算
1.一个模式——“三段式”
如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L －1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
c始/mol·L－1 a
(1)该反应正反应为__吸___(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5 ℃时，该反应 耗时40 s达到平衡，则T5℃时，该反应的平衡常数数值为__0_.2__。 解析：T5 ℃时，c(CO2)＝0.20 mol·L－1，K＝c(CO2)＝0.20。
(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应__b_c_(选填字母)。 a.一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
b
0
0
c转/mol·L－1 mx
nx
px qx
c平/mol·L－1 a－mx b－nx px
qx
K＝a－mpxxpm··qbx－q nxn。
2.明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。

化学平衡常数和转化率的关系化学平衡常数和转化率的关系，听起来是不是有点高大上？这就像咱们生活中那些看似复杂但其实相当简单的事情。

想象一下，你在家里做饭，锅里的水烧开了，蒸汽腾腾，这就像是化学反应正在进行。

但是一旦水蒸气飘散到空气中，锅里的水也不会无限量地蒸发，就像化学反应达到了一种平衡。

哦，别担心，这不是要你变成化学专家，咱们轻轻松松聊聊这些。

化学平衡常数，听起来是个严肃的名字，其实就是个数字，告诉你反应的倾向。

有些反应一上来就想往前冲，像小孩子见到糖果一样急不可耐；而有些反应则像懒洋洋的猫，永远不愿意动。

平衡常数越大，说明反应越喜欢生成产品，就好像你朋友去超市，看到打折商品立马冲过去。

反之，常数小的就像那种“我不想动”的态度，产品不太会生成，简直就是懒得理你。

说到转化率，简直可以理解为反应进行得怎么样。

想象一下，你在参加一个派对，大家都在开心地聊天，气氛很热烈，这时你就知道，转化率高，反应进展得很顺利。

但如果大家都只是在角落里默默玩手机，那就说明派对不太成功，转化率简直是惨不忍睹。

这种转化率高低，和平衡常数之间关系密切，有时候它们就像是死对头，一起斗智斗勇。

当反应达到平衡时，转化率和化学平衡常数就会开始共舞。

你想啊，反应物和产品就像是拉锯战，彼此相互牵制。

平衡常数给了我们一种感觉，就是反应到底会往哪一边走。

如果你觉得常数大，那就准备好，产品会源源不断地生成。

反之，转化率可能会相对低一些，反应物在那里摇摇欲坠，就像一只在树上挣扎的小鸟，想飞却又飞不动。

在生活中，想要达到高转化率，可不是一件容易的事。

就像煮饭一样，火候要掌握好，过了头就成了锅巴，反应过了就没戏了。

反应条件也很重要，比如温度和压力，像是派对的氛围，得好好调节。

想要让大家都开怀畅饮，就得把酒和饮料摆好，气氛得热烈才行。

有些反应就像是让人抓狂的高考复习，明明能考得很好，但一旦平衡了，那些反应物就像是懒洋洋的学生，不想动。

转化率不高，这个时候你就得想想，是不是方法不对，还是条件没搞定。

平衡正向移动，N2和 H2的转化率增大，NH3的物质的量增大。
④成倍的增大NH3的量，平衡逆向建立。
结果平衡可看成正向移动，NH3的物质的量增大。
3、一种反应物 由于反应只有一种所以无论反应物加多少量都可视为 等比例增加反应物的用量。 A、恒温恒压
【例题】：在一容积可变的密闭容器，通入3mol Z，在一
一、定义
4个关注：一要关注容器是否可变，二要关注 化学反应是否可逆，三要关注各物质的状态是 否都为气体，四要关注反应两边气体体积是否 相等
1. 在一定条件下，2A(g)
B(g) 的可逆反应达到平衡 移动，达到 。 移动， ，保 ； ②通入一定量B， 移动，达到平衡时
(1)保持容器容积不变： ①通入一定量A，平衡 平衡时A百分含量与原平衡相比 平衡
【小结】对与多种反应物参加的反应 a A (g) + b B (g) c C (g) ＋d D (g)
恒温恒容时，按原比例比例加入反应物，可以看成反应叠
加后，增大压强使平衡向气体总系数小方向移动。
如果a+b>c+d, 则A、B的转化率增大
a+b<c+d, 则A、B的转化率减小
a+b=c+d, 则A、B的转化率不变
减小其它物质转化率增大。
【变式练习】反应: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g)，
达到平衡后加入C，A的转化率如何变化？
（2）可逆反应达平衡后按比例加入各种反应物 A、恒温恒压 例题：一定温度，在一体积可变的密闭容器中加入
2 molH2和2 molN2，建立如下平衡：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) D．NH3的百分

化学平衡中转化率判断技巧化学平衡是化学反应达到动态平衡时，反应物和生成物浓度之间的比例关系。

在平衡反应中，转化率是一个重要的指标，可以描述反应物转化为生成物的程度。

转化率是根据反应物和生成物的浓度来计算的。

在这篇文章中，将介绍一些判断化学平衡中转化率的技巧。

1.转化率的定义转化率定义为生成物的浓度与反应物浓度的比值。

在化学平衡中，转化率从0到1之间，代表反应物转化为生成物的程度。

当转化率为1时，表示反应物完全转化为生成物；当转化率为0时，表示反应物没有转化为生成物。

转化率可以通过浓度或摩尔数来表示。

2.平衡常数的使用平衡常数（K）是一个表示反应物浓度与生成物浓度之间比例关系的常数。

平衡常数可以通过各种实验方法测定得出。

转化率与平衡常数之间有关系。

若反应物转化率接近0，则反应物的浓度远大于生成物的浓度。

在平衡反应中，反应物的浓度应该远小于生成物的浓度，因此此时反应物生成物比例的分子应该远小于1，平衡常数K的分子较小。

若反应物转化率接近1，则生成物的浓度远大于反应物的浓度。

在平衡反应中，生成物的浓度应该远小于反应物的浓度，因此此时反应物生成物比例的分母应该远小于1，平衡常数K的分母较小。

根据以上关系，可以通过判断平衡常数K的分子和分母的大小来初步判断反应物转化率的大小。

3.浓度变化的观察观察反应物和生成物的浓度随时间的变化可以推测反应物转化率的大小。

若反应物的浓度在反应过程中持续减小，而生成物的浓度在反应过程中持续增加，则说明反应物大部分转化为生成物。

此时反应物转化率较高。

若反应物的浓度在反应过程中几乎不变，或者只有微小的变化，而生成物的浓度在反应过程中持续增加，则说明反应物转化率较低。

因此，通过观察反应物和生成物浓度的变化可以初步判断反应物转化率的大小。

4.平衡反应的位移规律平衡反应有时会受到外界条件的改变，例如温度、压力、浓度等的变化。

根据Le Chatelier原理，当外界条件改变时，系统会倾向于通过位移平衡反应。

化学反应的平衡与物质转化率物质转化率对反应平衡的影响在化学反应中，平衡是一个关键的概念。

平衡表示化学反应中反应物与生成物的浓度、压强或溶解度达到稳定状态的情况。

当一个化学反应处于平衡状态时，反应物和生成物的浓度变化不再发生，而是以一定的比例保持。

平衡之间的平衡是由反应速率相等且相反的两个反应组成的。

化学反应的平衡与物质的转化率密切相关，物质转化率会影响到反应的平衡以及反应的效果。

物质转化率可以理解为反应物转化为生成物的比例。

这个比例可以用百分比或小数表示，衡量了化学反应中反应物向生成物转化的程度。

物质转化率的高低直接影响着反应的平衡状态。

当转化率较低时，反应处于不完全转化的状态，大部分反应物还未被转化为生成物；而当转化率较高时，反应则趋于完全转化。

物质转化率对反应平衡的影响有以下几个方面：1. 平衡浓度：物质转化率高的反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度会比较接近，反应物浓度下降，生成物浓度上升，达到浓度均衡状态。

相反，物质转化率低的反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度会有较大差异，反应物浓度相对较高。

2. 平衡常数：平衡常数表示反应物与生成物之间的浓度比例。

物质转化率高的反应其平衡常数通常较大，而物质转化率低的反应其平衡常数相对较小。

这是因为物质转化率高的反应，反应物转化为生成物的比例较大，平衡常数大；而物质转化率低的反应，反应物转化为生成物的比例较小，平衡常数小。

3. 平衡位置：物质转化率对反应平衡位置的影响较大。

平衡位置表示反应物与生成物在反应混合物中的相对比例。

当物质转化率较低时，平衡位置偏向反应物，大部分反应物未能转化为生成物；而当物质转化率较高时，平衡位置偏向生成物，反应物几乎完全转化为生成物。

总的来说，物质转化率对反应平衡的影响是显著的。

高物质转化率的反应更趋于完全转化，反应物浓度下降，生成物浓度上升，平衡常数较大，平衡位置趋向生成物；低物质转化率的反应则反之。

另外，物质的转化率还与反应的条件、催化剂等因素有关。

化学平衡常数问题与转化率一、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应 aA ＋bB cC ＋dD 达到平衡后，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比是一个常数。

用K 表示。

即：K=C c (C)C d (D)C a (A)C b (B) 单位：(mol/L)(c+d-a-b)2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。

平衡常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。

平衡常数越小，反应进行越不彻底，转化率越低。

3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变而改变。

只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函数。

4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式中。

例如：C (s)＋H 2O(g)CO(g) ＋H 2 (g)，K= C(CO)·C(H 2)C(H 2O) 例如：CH 3COO －(aq)＋H 2O(l) CH 3COOH (aq)＋OH － (aq) K= C(CH 3COOH)·C(OH －)C(CH 3COO －)②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常数的表达式。

例如：FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3 ＋3KCl K= C[Fe(SCN)2＋]C(Fe 3＋)·C(SCN －)③平衡常数的表达式与方程式书写有关。

可以联立几个方程式确定一个新反应的平衡常数。

逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。

方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方；方程式相加，是原平衡常数相乘；方程式相加，是原平衡常数相除。

例如：CH 3COOHCH 3COO －＋H ＋ K a = C(CH 3COO －)·C(H ＋)C(CH 3COOH) H 2O H ＋＋OH － K w = C(H ＋)·C(OH －)CH 3COO － (aq)＋H 2O(l) CH 3COOH (aq)＋OH － (aq)K h = C(CH 3COOH)·C(OH －)C(CH 3COO －)=K w K a二、平衡常数的运用1、用于相同温度下比较反应进行程度。

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。

化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
（一）恒温恒容下
1、若反应物不只一种，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，达到新的平衡时，A自身的转化率减小，B 的转化率增大。

2、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：
①a=b+c，A的转化率不变
②a>b+c，A的转化率增大
③a<b+c，A的转化率减小
（二）恒温恒压下
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。

（三）按系数比进行投料，转化率相同
化学平衡移动方向与反应物转化率的关系
（一）恒温恒容下
1、若反应物不只一种，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，达到新的平衡时，A自身的转化率减小，B 的转化率增大。

2、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：
①a=b+c，A的转化率不变
②a>b+c，A的转化率增大
③a<b+c，A的转化率减小
（二）恒温恒压下
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。

（三）按系数比进行投料，转化率相同。

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。

化学平衡小结——平衡转化率问题 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 若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度(或物质的量)改为某一时刻的反应物浓度（或物质的量）即可现将有关平衡转化率的问题小结如下：1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一。

这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大例1：，反应达到平衡后增大的浓度，则平衡向正反应方向移动，的转化率增大，而的转化率降低。

逆向运用:例2.反应: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g)达到平衡后加入C 求A 的转化率分析：加入C 促使D 向A 、B 进一步转化故D 向A 、B 转化的转化率增大而A 、B 向C 、D 转化的转化率减小。

2. 对只有一种反应物的可逆反应达到平衡后再加。

由于反应只有一种所以无论往反应物加多少量都可视为等比例增加反应物的用量，故认为有两种情况：（1）恒温恒压：由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用用量均与原平衡等效故转化率不变，各反应物和生成物的体积分数不变，各反应物和生成物物质量会跟原平衡相比，等比例增加，但浓度不变（2）恒温恒容：此时可以看成反应叠加后，增大压强使平衡向气体总系数小方向移动， 例3．，反应达到平衡后，再向密闭容器中加入，反应达到平衡时NO 2、N 2O 4的物质的量（或物质的量浓度）均增大，颜色变深，NO 2转化率增大。

分析：该反应可认为后加入NO 2与原反应进行叠加，叠加后气体总体积增加，为了使体积维持不变，只能向体系加压从而引起叠加后的平衡向生成N 2O 4的方向移动。

逆向运用:例4．，反应达到平衡后，再向密闭容器中加入N 2O 4，反应达到平衡时NO 2、N 2O 4的物质的量（或物质的量浓度）均增大，颜色变深，N 2O 4向NO 2转化的转化率减小。

N(g)
P(g)+
Q(g)
初始浓度
(mol ·L -1 )
4
a
0
0
转化浓度
(mol ·L -1 )
2
2
2
2
平衡浓度
(mol ·L -1 )
2
a-2
2
2
2mol ·L -1
M 的转化率=4mol ·L -1 ×100%=50%
0.6×0.6
温度不变,平衡常数不变,K=0.4×1.8
=
2×2
2×(-2)
①Kp含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压代替浓度,计算出的平
衡常数叫压强平衡常数。
②计算方法:第一步,用“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或
物质的量浓度;第二步,计算各气体组分的物质的量分数或体积分数;第三
步,根据分压计算公式,求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强
×该气体的体积分数(或物质的量分数);第四步,根据压强平衡常数计算公
1
SO2(g)+2O2(g)的
1
K'=50 。(
2SO3(g)的 K=50,那么该温度下 SO3(g)
× )
(5)升高温度,平衡常数 K 增大。( × )
2.反应 H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数为 K1;反应 HI(g)
1
1
H2(g)+2I2(g)
2
的平衡常数为 K2(平衡常数为同温度下的测定值),则 K1、
1
H
2(g)+ I2(g)的平衡常
2
2
知识点2
平衡转化率及化学平衡的相关计算
知识筛查

化学平衡常数及转化率的计算1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。

2．表达式(1)对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。

(2)平衡常数与方程式的关系①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正＝1K 逆。

②方程式乘以某个系数x ，则平衡常数变为原来的x 次方。

③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝K 1·K 2。

理解应用(1)在某温度下，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数为K 1，则该温度下，NH 312N 2＋32H 2的平衡常数K 2＝__________。

答案1K 1(2)在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s) K 1 反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g) K 2 反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 3a ．反应①的平衡常数表达式为____________。

b ．反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3＝________________________________________。

答案 a ．K 1＝c (CO 2)c (CO )b.K 1K 2解析 b ．K 3＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )，K 2＝c (H 2O )c (H 2)，结合K 1＝c (CO 2)c (CO )，可知K 3＝K 1K 2。

3．意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。

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 Ag b Bg + c Cg;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 Ag + b Bg c Cg + d Dg;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aAg ＋bBg cCg ＋dDg;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..4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2g N 2O 4g1恒温、恒容的条件下;若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4气体;重新达到平衡后：可视为加压;平衡都向右移动;达到新平衡时NO 2的转化率都增大;N 2O 4 的转化率将减小..NO 2体积分数减小;N 2O 4体积分数增大;混合气体相对分子质量增大..若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度或物质的量改为某一时刻的反应物浓度或物质的量即可..现将有关平衡转化率的问题小结如下：1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一..这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大例1：;反应达到平衡后增大的浓度;则平衡向正反应方向移动;的转化率增大;而的转化率降低.. 逆向运用:例2.反应: 3Ag+Bg 3Cg+2Dg 达到平衡后加入C 求A 的转化率 分析：加入C 促使D 向A 、B 进一步转化故D 向A 、B 转化的转化率增大而A 、B 向C 、D 转化的转化率减小..2. 对只有一种反应物的可逆反应达到平衡后再加..由于反应只有一种所以无论往反应物加多少量都可视为等比例增加反应物的用量;故认为有两种情况：1恒温恒压：由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用用量均与原平衡等效故转化率不变;各反应物和生成物的体积分数不变;各反应物和生成物物质量会跟原平衡相比;等比例增加;但浓度不变2恒温恒容：此时可以看成反应叠加后;增大压强使平衡向气体总系数小方向移动;例3．;反应达到平衡后;再向密闭容器中加入;反应达到平衡时NO2、N2O4的物质的量或物质的量浓度均增大;颜色变深;NO2转化率增大..分析：该反应可认为后加入NO2与原反应进行叠加;叠加后气体总体积增加;为了使体积维持不变;只能向体系加压从而引起叠加后的平衡向生成N2O4的方向移动..逆向运用:例4．;反应达到平衡后;再向密闭容器中加入N2O4;反应达到平衡时NO2、N2O4的物质的量或物质的量浓度均增大;颜色变深;N2O4向NO2转化的转化率减小..分析：该反应可认为后加入NO2与原反应进行叠加;叠加后气体总体积增加此时;NO2的量会比原来的多;为了使体积维持不变;只能向体系加压从而引起叠加后的平衡向生成N2O4的方向移动..例5．反应达到平衡后;再向密闭容器中加入;达到平衡后;PCl3的物质的量会填“增加”但是反应达到新的平衡时PCl5物质的量会填“增加”的转化率填减小; PCl5在平衡混合物中的百分含量较原平衡时填“增加”答案：增加、增加、减小;增加例6．反应达到平衡后;再向密闭容器中加入HI;HI的平衡转化率不变;..H2的物质的量增加;I2的物质的量增加 ..3. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡时按等比例加入各种反应物..也有2种情况：1恒温恒压：由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用用量均与原平衡等效;故转化率不变;各反应物和生成物的体积分数不变;各反应物和生成物物质量会跟原平衡相比;等比例增加;但浓度不变..2恒温恒容：此时可以看成反应叠加后;增大压强使平衡向气体总系数小方向移动..例7．..在密闭容器中按的比例充入和;反应达到平衡后;若其它条件不变;再按的比例充入和;反应重新达到平衡后;和的平衡转化率都有等同程度的增大..即反应达到平衡后按物质的量的比例增大反应物浓度;达到新的化学平衡时;各反应物的转化率均有等同程度的增大..例8．..反应达到平衡后按比例增大反应物浓度;达到新的化学平衡时;各反应物的转化率均有等同程度的减小..总结：其实问题2、3都是等比例扩大或缩小反应物用量的问题;大家只要抓住这类问题的模型特征;便能轻松解决这类问题..4．等温等压下对于有多种反应物的可逆反应达到平衡时不按比例加入各种反应物..一般先让加入量满足等效平衡;然后把多出来或少的看成是单独再加入减少的物质;利用问题一的办法来解决..此类问题一般讨论恒温恒压例9．某温度下;在一容积可变的容器中;反应2Ag+Bg=== 2Cg达到平衡时;A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol..保持温度和压强不变;平衡后再向体系中加各加入1molA和1molB本题通过一边倒去后可得到原平衡的起始量为：2Ag + Bg=== 2Cg起始物质量/mol 8 4 0加入1molA和1molB后起始物质量变为：起始物质量/mol 9 5 0所以我们可以把9molA和5molB看成先加9molA和4.5molB后满足等效此时按问题3恒温恒压的情况来处理后再单独加入0.5molB此时可以再进一步按问题1处理特别注意：1．解决这类问题一定要理解题型特征2．要理解“等比例”所指的是与原平衡起始用量等比例;而不是与化学计量数等比例如2Ag+Bg=== 2Cg 3种不同起始量是否等比例我们通过一边倒便很容易看出来2Ag + Bg=== 2Cg 2Ag + Bg=== 2Cg① 3 1 0 ① 3 1 0② 3 2 2 ② 5 3 0③ 3 2 3 ③ 6 2 0原加入情况一边倒后的情况在上述3种加料中③与①是等比例;而②与①是不等例的..例10．某温度下;在一容积可变的容器中;反应2Ag+Bg=2Cg达到平衡时;A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol..保持温度和压强不变;平衡后再向体系中加各物质按下列情况加入平衡怎样移动A．均加1mol; B.均减1mol答案：A右移B左移。

化学平衡移动方向与反应转化率的关系1．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。

2．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。

3．反应物的用量(1)恒温恒压下①若反应物只有一种，如a A(g) b B(g)＋c C(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若反应物不止一种，如a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)。

a．若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定，这里不讨论。

b．若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，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。

(2)恒温恒容下①若反应物只有一种，如a A(g) b B(g)＋c C(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：a．a＝b＋c，A的转化率不变；b．a>b＋c，A的转化率增大；c．a<b＋c，A的转化率减小。

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

a．若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。

若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小。

b．若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，考虑转化率时，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物质化学计量数有关：a＋b＝c＋d，转化率不变；a＋b>c＋d，转化率增大；a＋b<c＋d，转化率减小。

例1、反应：①PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)、②2HI(g) H2(g)＋I2(g)、③2NO2(g) N2O4(g)，在一定条件下达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。