化學(xué)平衡中規(guī)律總結(jié)

1、化學(xué)平衡中規(guī)律總結(jié)解決化學(xué)平衡中的一些問(wèn)題，關(guān)鍵是建立等效平衡的模型。一、轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率（只針對(duì)反應(yīng)物而言）：反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量（或體積、濃度）/反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量（或體積、濃度）100%（一）轉(zhuǎn)化率與濃度的關(guān)系1、增大或減少某反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率的變化 例1在557時(shí)，密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。若CO起始濃度為2mol/L，水蒸氣濃度為3mol/L，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為1.2mol/L。求CO及H2O的轉(zhuǎn)化率。 例2若將例1中，改成水蒸氣濃度為6mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為1.5mol

2、/L。則CO轉(zhuǎn)化率為 ，H2O的轉(zhuǎn)化率為 。 例3若將例1中，改成CO起始濃度為1mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為0.75mol/L。則CO轉(zhuǎn)化率為 ，H2O的轉(zhuǎn)化率為 。 例4若將例1中，改成CO起始濃度為2mol/L，水蒸氣濃度為6mol/L，而其他條件不變，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的濃度為2.4mol/L。則CO轉(zhuǎn)化率為 ，H2O的轉(zhuǎn)化率為 。以上三小題轉(zhuǎn)化率可歸納為 CO + H2O(氣) CO2 + H2轉(zhuǎn)化率CO% H2O% 例1起始濃度 mol/L23 0 0 60% 40% 例2起始濃度 mol/L26 0 0 75% 25% 例3起始濃度 mol/L1

3、3 0 0 75% 25% 例4起始濃度 mol/L46 0 0 60% 40% 通過(guò)以上四題的計(jì)算可得出以下結(jié)論： 1、增大某一反應(yīng)物濃度可使其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，自身轉(zhuǎn)化率下降； 2、若容器體積不變，使其它反應(yīng)物的濃度減小，則自身的轉(zhuǎn)化率也下降。 3、若容器體積不變， 對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，達(dá)到平衡后，按原比例同倍數(shù)的增加反應(yīng)物A和B的量 若a+bc+d， A、B的轉(zhuǎn)化率均增大若a+b=c+d， A、B的轉(zhuǎn)化率均不變 由此可反映出反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化可能是化學(xué)平衡向正向移動(dòng)的結(jié)果，也可能是化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)的結(jié)果。2、增大分解反應(yīng)的反應(yīng)物濃度判斷轉(zhuǎn)化率變化

4、舉例 V 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 （1） 2NO2（g） N2O4（g） V0 減?。?） 2HI（g） H2（g）+I2（g） V=0 不變例1：某恒溫恒容的容器中，建立如下平衡：2NO2（g） N2O4（g），在相同條件下，若分別向容器中通入一定量的NO2氣體或N2O4氣體，重新達(dá)到平衡后，NO2的轉(zhuǎn)化率 （ ）A都增大 B都減小 C前者增大后者減小 D前者減小后者增大解析：2NO2（g） N2O4（g）是氣體體積減小的可逆反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)到平衡后，無(wú)論向密閉容器中加入NO2還是N2O4氣體，可視為加壓，平衡都向右移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率都增大。答案A例2：例一定溫度下，將amol PCl5通

5、入一個(gè)容積不變的反應(yīng)器中，達(dá)到如下平衡：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g），測(cè)得平衡混合氣體壓強(qiáng)為p1，此時(shí)再向反應(yīng)器中通入amol PCl5，在溫度不變的條件下再度達(dá)到平衡，測(cè)得壓強(qiáng)為p2，下列判斷正確的是 （ ）A.2p1p2 B.PCl5的轉(zhuǎn)化率增大 C.2p1p2 D.PCl3%（體積含量）減少解析：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）是氣體體積增大的可逆反應(yīng)。如反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向密閉容器中加入PCl5， PCl3的物質(zhì)的量會(huì)有增加，此時(shí)可視為加壓，平衡向左移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)到新的平衡時(shí)PCl5在平衡混合物中的百分含量也較原平衡時(shí)有所增加，但PCl5的轉(zhuǎn)化率降低。答案A例

6、3： 2HI（g） H2（g）+I2（g）反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向固定密閉容器中加入HI，使c（HI）的濃度增大，HI平衡轉(zhuǎn)化率 。該反應(yīng)為氣體體積不變的可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向固定密閉容器中加入HI，使c（HI）的濃度增大，HI平衡轉(zhuǎn)化率不變。對(duì)于氣體體積不變的可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后增加反應(yīng)物，達(dá)到新的化學(xué)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。由以上三個(gè)例題可以總結(jié)為：恒溫恒容的容器，當(dāng)增大某物質(zhì)的量時(shí)，可將濃度問(wèn)題轉(zhuǎn)換為壓強(qiáng)問(wèn)題，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，最后再判斷轉(zhuǎn)化率變化。（二）轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)變化的關(guān)系改變壓強(qiáng)，若平衡移動(dòng)，則改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；若不移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變注：改變壓

7、強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是改變氣體的濃度，壓強(qiáng)的改變可以看作是實(shí)現(xiàn)濃度改變的特殊手段（三）轉(zhuǎn)化率與溫度變化的關(guān)系溫度變化，平衡移動(dòng)，所以轉(zhuǎn)化率改變?nèi)鐚?duì)于N23H22NH3 H0這一反應(yīng)來(lái)說(shuō)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，N2和H2的轉(zhuǎn)化率均降低（四）轉(zhuǎn)化率與催化劑的關(guān)系由于加入催化劑不能使化學(xué)平衡移動(dòng)，所以不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（五）轉(zhuǎn)化率與惰性氣體的關(guān)系在平衡體系中，加入一種與此平衡不相關(guān)的氣體。即“惰性氣體”。 對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，（a+b c+d） 1. 恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”，化學(xué)平衡不移動(dòng)。因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化，故各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。 2. 恒

8、溫恒壓條件下充入“惰性氣體”，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)容器容積必然增大，相當(dāng)于對(duì)反應(yīng)體系減壓，繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。二、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量（M）=m（總）/n（總）（1）對(duì)于反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），因?yàn)閙（平）=m（始），所以：1若n（反應(yīng)物）=n（生成物），則M（平）=M（始），平均相對(duì)分子質(zhì)量不變；2若n（反應(yīng)物）n（生成物），則M（平）M（始），平均相對(duì)分子質(zhì)量減?。?若n（反應(yīng)物）n（生成物），則M（平）M（始），平均相對(duì)分子質(zhì)量增大（2）體系中若有固體或液體，當(dāng)氣體的物質(zhì)的量不變時(shí)，據(jù)上式判斷；當(dāng)氣

9、體的物質(zhì)的量改變時(shí)，則須根據(jù)混合氣體中各組分氣體體積比計(jì)算。三、混合氣體密度1密度（）=混合氣體總質(zhì)量（m）容器容積（V），所以，當(dāng)質(zhì)量或體積中有一個(gè)量發(fā)生變化時(shí)，密度就會(huì)發(fā)生改變2當(dāng)濃度或壓強(qiáng)改變時(shí)，混合氣體的質(zhì)量或體積就會(huì)發(fā)生改變，則改變3僅是溫度發(fā)生變化時(shí)，不管化學(xué)平衡如何移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量和體積均不會(huì)改變，所以密度不發(fā)生變化四、在平衡體系中，加入一種與此平衡不相關(guān)的氣體(惰性氣體)1體積不變時(shí)，平衡體系中各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)2壓強(qiáng)不變時(shí)，體積增大，各組分濃度變小，對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)；對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)可變的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡向氣體體積增大方向移

10、動(dòng)如：T、p一定，向2SO2O22SO3（g）體系中充入一定量N2，則平衡逆向移動(dòng)【練習(xí)】1、在一容積可變的密閉容器中，通入1molX和3molY，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，到達(dá)平衡后，Y的轉(zhuǎn)化率為a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒溫恒壓下反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為b%。則a與b的關(guān)系是 （ ） Aab Bab Cab D不能確定2、兩個(gè)體積相同的密閉容器A、B，在A中充入SO2和O2各1mol，在B中充入SO2和O2各2 mol，加熱到相同溫度，有如下反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，對(duì)此反應(yīng)，下述不正確的是 （ ） A反

11、應(yīng)速率BABSO2的轉(zhuǎn)化率BA C平衡時(shí)各組分含量B = AD平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)BA 3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA(氣)+yB(氣) nC(氣)，達(dá)到平衡后，測(cè)得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變將容器的容積擴(kuò)大1倍，再達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得A氣體的濃度為0.3mol/L，則下列敘述中正確的是（ ）A、x+y0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是選項(xiàng)xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量（忽略體積）CO的轉(zhuǎn)化率【答案】A【解析】該

12、反應(yīng)為正方向體積增加且吸熱。A、升高溫度，平衡正向移動(dòng)，氣體的質(zhì)量增加，密度增大，正確；B、增加CO的量，平衡正向移動(dòng)，但壓強(qiáng)增大，轉(zhuǎn)化的量，沒(méi)有上一平衡多，故比值減小，錯(cuò)誤；C、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，錯(cuò)誤；D因MgSO4為固體，增加其量，對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率等相關(guān)問(wèn)題。6.（2013重慶理綜13）將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E(g)F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示。壓強(qiáng)/MPa體積分?jǐn)?shù)/%溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0bf 915，2.0MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為60%該反應(yīng)的S0

13、K(1000)K(810)上述中正確的有( )A4個(gè) B3個(gè) C2個(gè) D1個(gè)解析：利用圖表分析考察平衡原理。a與b、c與d、e與f之間是壓強(qiáng)問(wèn)題，隨著壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，G的體積分?jǐn)?shù)減小，b75%，e83%；c、e是溫度問(wèn)題，隨著溫度升高，G的體積分?jǐn)?shù)增大，所以正反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，所以，K(1000)K(810)；f的溫度比b的高，壓強(qiáng)比b的小，所以fb。而，可以令F為1mol，轉(zhuǎn)化率為，則有2/1+=75%，=75%，正確。該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子式增大的反應(yīng)，屬于熵增反應(yīng)，所以正確。選擇A。8.（2013江蘇化學(xué)15）一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正

14、反應(yīng)放熱。現(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器I、II、III，在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1mol H2，在III中充入2molCO和2molH2O，700條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.容器I、II中正反應(yīng)速率相同B.容器I、III中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器I中CO的物質(zhì)的量比容器II中的多D.容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1【答案】CD【解析】本題屬于基本理論中化學(xué)平衡問(wèn)題，主要考查學(xué)生對(duì)速率概念理解與計(jì)算，平衡常數(shù)概念與計(jì)算，平衡移動(dòng)等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。高三復(fù)習(xí)要讓學(xué)生深刻理解一

15、些基本概念的內(nèi)涵和外延。A.在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1mol H2，剛開(kāi)始時(shí)，容器I、中正反應(yīng)速率最大，容器II中正反應(yīng)速率為零。達(dá)到平衡時(shí)，容器I溫度大于700，容器II溫度小于700，所以，容器I中正反應(yīng)速率大于容器II中正反應(yīng)速率。B.容器III可看成容器I體積壓縮一半，各物質(zhì)濃度增加一倍，若溫度恒定，則平衡不移動(dòng)；但恒容絕熱的情況下，容器III中溫度比容器I高，更有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故平衡常數(shù)容器III小于容器I。C.若溫度恒定，容器I、II等效，但兩者溫度不等。達(dá)到平衡時(shí)，容器I溫度大于700，容器II溫度小于700，有利于容器I平

16、衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故容器I中CO的物質(zhì)的量比容器II中的多。D.若溫度恒定，容器I、II等效，容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1。但兩者溫度不等，達(dá)到平衡時(shí)，容器I溫度大于700，容器II溫度小于700，有利于容器I平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于容器II平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故容器I中CO的轉(zhuǎn)化率相應(yīng)減小，容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率同樣會(huì)相應(yīng)減小，因此，容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1。2. 2012江蘇化學(xué)卷14溫度為T(mén)時(shí)，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 molPCl5，反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)

17、程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表：t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190.200.20下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032 molL1s1B.保持其他條件不變，升高溫度，平衡時(shí)，c(PCl3)=0.11 molL1,則反應(yīng)的H0C.相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，達(dá)到平衡前v(正)v(逆)D.相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，達(dá)到平衡時(shí)，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%【答案C】解析：本題素材來(lái)源于選修四課本第32頁(yè)習(xí)題的第8題，

18、屬于基本理論中化學(xué)平衡問(wèn)題，主要考查學(xué)生對(duì)速率概念理解與計(jì)算，平衡常數(shù)概念與計(jì)算，平衡移動(dòng)等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。A.反應(yīng)在前50 s內(nèi)的平均速率應(yīng)該是前50 s內(nèi)PCl3濃度變化與時(shí)間的比值，而不是PCl3物質(zhì)的量的變化與時(shí)間的比值。B.相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2應(yīng)先求平衡常數(shù)K為0.025，再求濃度商（Qc）為0.02,KQc,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。C.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，平衡向右移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O轉(zhuǎn)化率減小，H2O的體積分?jǐn)?shù)會(huì)增大。D.從等效平衡的角度，先建立原容器兩倍關(guān)系的模型，即與原平衡完全等效，再把容器兩倍關(guān)系壓縮成原容器，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，PCl3的轉(zhuǎn)化率應(yīng)大于80%8.2012全國(guó)大綱理綜化學(xué)卷8合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為CO（g）+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) H 0反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是 A 增加壓強(qiáng) B 降低溫度 C 增大CO 的濃度 D 更換催化劑 B 【