化学平衡中转化率的变化和图像问题

化学平衡中转化率变化的判断技巧

()

100%()

⨯某反应物反应的物质的量或者物质的量浓度平衡转化率＝该反应物初始的物质的量或者物质的量浓度

解转化率变化的题目时，审题过程要特别关注以下四点：一要关注化学反应是否可逆，二要关注容器是否可变，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。下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨论：

一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化

对于可逆反应aA(g)+bB(g)垐?噲? cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大，

而自身转化率下降。

【例1】．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H 2O 垐?噲?CO 2+H 2。

若CO 起始浓度为2mol/L （1），水蒸气浓度为3mol/L （2），达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.2mol/L 。求CO 及H 2O 的转化率。

分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。

CO + H 2O (g) 垐?噲?CO 2 + H 2

起始浓度 mol/L 2 3 0 0 转化浓度 mol/L 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度 mol/L 0.8 1.8 1.2 1.2 所以，CO 的转化率=

1.2100%2⨯=60% ; H 2O (气)的转化率=1.2100%3

⨯=40% 【例2】．若将例1中的划线部分（2）改成水蒸气浓度为6mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.5mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75%，H 2O 的转化率为25%。

【例3】．若将例1中的划线部分（1）改成CO 起始浓度为1mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为0.75mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75% ，H 2O 的转化率为25%。

以上三小题转化率可归纳为：

通过以上三题的计算可得出以下结论：

1、增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大，自身转化率下降；

2、若容器体积不变，使其它反应物的浓度减小，则自身的转化率也下降。

3、若容器体积不变，对于反应aA(g)+bB(g)垐?

噲? cC(g)+dD(g)，达到平衡后，按原比例同倍数的增加反应物A和B的量

若a+b

若a+b>c+d，A、B的转化率均增大

若a+b=c+d，A、B的转化率均不变

由此可反映出反应物转化率的变化可能是化学平衡向正向移动的结果，也可能是化学平衡向逆向移动的结果。

二、增大分解反应的反应物浓度判断转化率变化

在上一难题解决之后，学生又遇到新的问题，增大分解反应的反应物浓度，转化率又该怎么判断？

对以上3种情况可分别举例，可让学生加深对概念的理解：

【例4】：某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2NO2（g）垐?

噲?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

解析：2NO2（g）垐?

噲?N2O4（g）是气体体积减小的可逆反应。反应达到平衡后，无论向密闭容器中NO还是N2O4气体，可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO2的转化率都增大。答案选A

加入

2

【例5】：例一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：PCl5（g）垐?

噲?PCl3

（g）+Cl2（g），测得平衡混合气体压强为p1，此时再向反应器中通入a mol PCl5，在温度不变的条件下再度达到平衡，测得压强为p2，下列判断正确的是（）

A.2p1＞p2

B.PCl5的转化率增大

C.2p1＜p2

D.PCl3%（体积含量）减少

解析：PCl5（g）垐?

噲?PCl3（g）+Cl2（g）是气体体积增大的可逆反应。如反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl5，PCl3的物质的量会有增加，此时可视为加压，平衡向左移动，反应达到新的平衡时PCl5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加，但PCl5的转化率降低。答案选A

【例6】：2HI（g）垐?

噲?H2（g）+I2（g）是气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后，再向固定密闭容器中加入HI，使c（HI）的浓度增大，HI平衡转化率不变。对于气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后增加反应物，达到新的化学平衡时反应物的转化率不变。

由以上三个例题可以总结为：恒温恒容的容器，当增大某物质的量时，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，最后再判断转化率变化。

三、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)垐?

噲? 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。

四、各种平衡体系下的转化率问题

变式训练：

1、在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应：X(g)+3Y(g)