2.2.6 平衡转化率（讲义）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第二节化学平衡（6）平衡转化率 【学习目标】 1、知道平衡转化率的含义，学会有关转化率的计算 2、能分析外界条件的改变对转化率的影响 【探索新知】 一、转化率的含义和计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) ①平衡时A的转化率：α＝×100%， ②平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100% ③平衡时和开始时的压强比：＝ ④生成物产率＝×100% ⑤在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论 恒温、恒容时：； 恒温、恒压时： 例题讲评：可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749 K时，K＝，问： (1)当CO和H2O的起始浓度为2 mol·L－1时，CO的转化率为________ (2)当CO的起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，CO的转化率为________ 解析：(1)设CO的转化量为x， 　　　　　　 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始/(mol·L－1) 2 2 0 0 转化/(mol·L－1) x x x x 平衡/(mol·L－1) 2－x 2－x x x K＝＝＝解得：x＝1.2， CO的转化率：×100%＝60%。 (2)设CO的转化量为y， 　　　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始/(mol·L－1) 2 6 0 0 转化/(mol·L－1) y y y y 平衡/(mol·L－1) 2－y 6－y y y K＝＝，解得：y≈1.7 CO的转化率：×100%＝85%。 【小结】三段式是有关平衡计算的最基本方法。 二、改变条件对转化率的影响 （一）、多种气体反应物 类型一、只充一种反应物 规律：可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD（g）达平衡后，再充入A（只增大c(A)），平衡向右移动，达新平衡时，B转化率增大，即：两种或两种以上的反应物达到平衡时，增加其中一种反应物浓度，其它反应物转化率提高，而自身的转化率与方程式的系数有关，如果m≤ p+q, A转化率减小，m> p+q, A转化率随着A浓度的增加先增大后减小（易错提醒：绝大多数资料都认为自身转化率降低，是错误的结论） 类型二、等比再充——虚拟状态法 【例题】在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，原有反应物SO2、O2均为1 mol，平衡后，再向容器中充入1 mol SO2和1 mol O2，则SO2的转化率变化将怎么变化？ 分析： ( 2SO 2 O 2 )假设反应过程： 第③步压缩时平衡正向移动，故SO2的转化率增大 【名师点拨】 1、恒温、恒容时，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD达平衡后，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，平衡向正反应方向移动，达新平衡时，转化率与系数的关系如下： (1)当m+n> p+q时，A、B的转化率都 增大 (2)当m+n<p+q时，A、B的转化率都 减小 (3)当m+n＝p+q时，A、B的转化率都 不变 。 2、 恒温、恒压时，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD达平衡后，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，平衡向正反应方向移动，达新平衡时，A、B的转化率都 不变 。 【小结：】由以上分析可知： 1、等比再充可以理解为相当于加压，平衡移动方向转化为压强的影响。 2、从上述分析可知，平衡向正反应方向移动，物质的转化率不一定增大 3、平衡移动方向是过程，转化率是移动产生的结果，二者没有必然联系。 （二）、一种气体反应物 1、恒温、恒容时，可逆反应mA(g)pB(g)+qC(g)达到平衡后，增加反应物A的量平衡向右移动，达到新平衡时 (1)当m> p+q时，A的转化率 增大 。 (2)当m<p+q时，A的转化率 减小 。 (3)当m＝p+q时，A的转化率 不变 。 2、恒温、恒压时，可逆反应mA(g)pB(g)+qC(g)达到平衡后，增加反应物A的量衡向右移动，达新平衡时，A的转化率都 不变 。 【名师点拨】 1、只有一种反应物A，再充入A等价于充入所有反应物 2、用平衡常数分析转化率 用平衡常数分析转化率的变化，以aA（g） bB（g）为例： 达到平衡后，保持恒温恒容，K为定值，又充入A，平衡正向移动，c（B）增大。 （1）若a<b，则cb-a（B）增大，减小，A的百分含量ψ(A)增大、A的转化率а(A)减小。 （2）若a>b，则cb-a（B）减小，增大，A的百分含量ψ(A)减小、A的转化率а(A)增大。 （3）若a=b，则K不变，不变，A的百分含量ψ(A)不变、A的转化率а(A)不变。 【归纳总结】化学平衡中T、V一定，“等比再充”常考题型 例1、两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入2mol SO2和3molO2，在B中充入4molSO2和6molO2，加热到相同温度，有如下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应平衡时，设容器A达到平衡时SO2的转化率为α，容器B平衡时SO2的转化率为β ( 2SO 2 (g)＋O 2 (g) 2SO 3 (g) 化学计量系数 2 1 2 起始量 ( mol )    2 3 0 转化量 ( mol )    2a a 2a 平衡 ( mol )    2-2a 3-a 2a ) ( 2SO 2 (g)＋O 2 (g) 2SO 3 (g) 化学计量系数 2 1 2 起始量 ( mol )     4 6 0 转化量 ( mol )    4 β 2 β 2 β 平衡 ( mol )    4-4 β 6-2 β 2 β ) 常见的比较类型 （1） 反应物的转化率： α < β （2） （2）反应物 SO2的浓度：c(A) < c(B)；2c(A) > c(B) （3） (3)生成物SO3的浓度：c(A) < c(B)；2c(A) < c(B) （4） (4)体系压强：P(A) < P(B)；2P(A) > P(B) （5）反应物SO2（或O2）体积分数：w(A) > w(B) (6)生成物SO3体积分数：w(A) < w(B) (7)平均相对分子质量：M(A) < M(B) (8)能量的变化：Q(A) < Q(B)；2Q(A) < Q(B) 【归纳总结】 达到平衡后又充入反应物，平衡一定向正反应方向移动，但反应物的转化率可能增大、减小或不变。恒温恒容时，若是气体体积缩小、增大、不变的反应，则反应物的转化率增大、减小、不变；恒温恒压时，反应物的转化率不变。分析转化率的变化应以增大压强平衡如何移动为依据。 【课堂练习1】 1、在一定条件下，向两个容积固定且相同的密闭容器中分别充入一定量的PCl5(g) 和NO2(g)，分别达到平衡(PCl5PCl3+Cl2，2NO2N2O4，均为气态)后，PCl5和NO2的转化率均为a%。保持温度、容积不变，向两个容器中分别再充入 1 mol PCl5和1 moLNO2，又达到平衡时PCl5和NO2的转化率分别为b%和 c%，则下列关系中正确的是( B ) A．b>a>c B．c>a>b C．a>b>c D．a=b=c 答案B 2、(多选)在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2，发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)；△H<0。达平衡后再向容器中充入amol NO2，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是( CEF ) A．平均相对分子质量增大 B．NO2的转化率提高 C．NO2的质量分数增大              D．反应放出的总热量大于原来的2倍 E．压强为原来的2倍 F．颜色变浅 答案CEF （三）、两类容器的比较 1、恒温恒容与恒温恒压容器的比较 【例题1】在温度不变下，在恒压容器A与恒容容器B中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率αA > αB 分析：在反应前，两容器充入的N2和H2的物质的量相等，因此两容器的T、V、P、n全部相等，由于该反应是一个物质的量减小的反应，随着反应的进行，总物质的量在减小，由于反应过程中A容器保持压强不变，则A容器的体积会减小，而B容器保持体积不变，则B容器的压强会减小，可以认为在反应过程中，A容器始终在B容器的基础上保持较大的压强(相当于加压)，平衡 右 移动，转化率 大 。 【例题2】、有两只初始体积相等的密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体，在保持400℃的条件下使之发生如下反应：2SO2＋O22SO3。试填写下列空格： (1)平衡时两容器内SO2的转化率αA > αB (2)平衡时两容器内SO2的浓度cA > cB (3)平衡时两容器内气体总分子数NA < NB (4)平衡时两容器内混合气体密度ρA > ρB (5)平衡时两容器内混合气体平均相对分子质量MA > MB 2、恒温容器与绝热容器的比较 【例题3】将SO2(g)和O2g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应2SO2＋O22SO32　ΔH＜0，平衡时SO2的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时SO2的转化率为b。则a b 分析：该反应为放热反应，放出的热量会对该反应继续升温，故绝热容器温度会更高，使平衡逆向移动，转化率 减小 。 【名师点拨】通过上述分析可以看出，恒压容器比恒容容器更自由，恒温容器比绝热容器更自由， 自由容器的转化率更大 【课堂练习2】 1、两个极易导热的密闭容器A和B，容器A容积恒定，容器B容积可变，在温度压强和起始体积相同的条件下往A和B中分别充入等物质的量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，以下说法正确的是( ) A．反应起始时，两容器中的反应速率关系是v(A)＜v(B) B．反应过程中，两容器内的反应速率关系为v(A)＜v(B) C．两容器内的反应达到平衡所需时间一定相同　　 D．反应达到平衡时，两容器内的压强关系是p(A)＞p(B) 答案：B 2、(多选)定容容器A与定压容器B的体积开始时相同，内皆装有同质量，同物质的量之比的SO2与O2混合气体，经一定时间在相同温度下达到平衡。有关叙述正确的是( ) A．A、B中SO2的转化率相同 B．B中的反应速率比A中快 C．B中SO2的转化率比A中高 D．若A、B中皆再加入同量的氩气，平衡不移动 答案：BC 3、在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，若起始温度相同，分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( ) A．③②① B．③①② C．①②③ D．②①③ 答案A 4、(多选)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2 和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多 D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1 答案AD 【课后作业】 1.一定温度下，在一容积固定的密闭容器中建立如下平衡：2NO₂（g） N₂O₄（g），保持温度不变，分别向容器中分别通入一定量的NO₂气体和N₂O₄气体，在这两种情况下重新达到半衡后，容器中NO₂的体积分数比原平衡时( )。 A．都减小 B．都增大 C．前者增大，后者减小 D．前者减小，后者增大 答案：A 解析：不管是通入一定量的NO₂还是N₂O₄，都相当于增大压强，有利于正反应(NO₂转化为N₂O₄)的进行，即NO₂的转化率增大，体积分数减小。 2．反应C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是(　　) A．增大容器容积 B．升高反应温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体 答案　D 3．已知：H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）△H＞0，T1温度时的平衡常数K。T1、T2温度时，在①、②、③、④四个相同体积的恒容容器中投料，起始浓度如表所示。下列判断不正确的是（　　） 温度 容器 编号 起始浓度/mol•L﹣1 H2 CO2 H2O CO T1 ① 0.1 0.1 0 0 ② 0.2 0.1 0 0 ③ 0.1 0.2 0.1 0.1 T2 ④ 0.04 0.04 0.06 0.06 A．容器①5min达到平衡，用H2表示的化学反应速率为：0.012mol•L﹣1•min﹣1 B．H2的平衡转化率：①＞② C．容器③中反应向逆反应方向进行 D．容器④中反应向正反应方向进行，则T2＞T1 答案：C。 【解答】解：A．容器①中：H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g） 起始（mol•L﹣1） 0.1 0.1 0 0 转化（mol•L﹣1） x x x x 平衡（mol•L﹣1） 0.1﹣x 0.1﹣x x x 根据平衡常数，可得：K，解得x＝0.06，故 用H2表示的化学反应速率为v（H2）0.012mol•L﹣1•min﹣1，故A正确； B．由A计算知x＝0.06mol，故甲容器中H2的转化率为60%，②中增大了H2的浓度，故H2的转化率减小，应小于60%，H2的平衡转化率：①＞②，故B正确； C．容器③中反应的浓度商Q0.5＜K，容器③中反应向正反应方向进行，故C错误； D．容器④中Q，反应向正反应方向进行，说明Q＜K，已知：H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）△H＞0，说明温度升高，所以T2＞T1，故D正确； 4．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）。其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.64 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝　　，该反应为　吸热　反应。（选填“吸热”或“放热”） （2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　bc　。（多选扣分） a．容器中压强不变 b．混合气体中c（CO）不变 c．v正（H2）＝v逆（H2O） d．c（CO2）＝c（CO） e．容器中的气体密度保持不变 （3）起始时按1：1的比例向容器中充入CO2和H2，保持反应温度为700℃，当反应达到平衡时，c（CO2）：c（H2）：c（CO）：c（H2O）＝　5：5：4：4　。 （4）830℃时，向容器中充入1mol CO、5mol H2O，保持温度不变，反应达平衡后，其平衡常数　等于　1.0（填“大于”、“小于”或“等于”）。该温度时，若投入的CO2，H2，CO，H2O的浓度分别是2mo/L、3mol/L、6mol/L、1mol/L，则此时平衡向哪个方向移动　不移动　。（填“正反应方向移动”、“逆反应方向移动”或“不移动”） 答案：（1）；吸热；（2）bc；（3）5：5：4：4；（4）等于；不移动。 【解析】解：（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的平衡常数表达式为K；因为温度升高，平衡常数增大，说明平衡正向移动，所以正反应吸热， 故答案为：；吸热； （2）a．该可逆反应反应前后气体的物质的量不变，容器内压强自始至终不变，容器中压强变，不能说明反应到达平衡，故a错误； b．随反应进行CO的浓度增大，混合气体中 c（CO）不变，说明反应到达平衡，故b正确； c．υ正（H2）＝υ逆（H2O），不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，说明反应到达平衡，故c正确； d．c（CO2）＝c（CO）时可能处于平衡状态，可能不处于平衡状态，与反应的条件有关，即与二氧化碳的转化率有关，故d错误； e．容器中的气体密度，质量守恒，体积恒定，所以密度保持不变，不能说明反应到达平衡，故e错误； 故选：bc； （3）起始时按1：1的比例向容器中充入CO2和H2，保持反应温度为700℃，则 mol/L CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） 初 a a 0 0 变 x x x x 平 a﹣x a﹣x x x 0.64 解得x，达到平衡时，c（CO2）：c（H2）：c（CO）：c（H2O）5：5：4：4， 故答案为：5：5：4：4； （4）由表中数据可知，830℃时该平衡常数为1，平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，温度不变平衡常数不变，浓度商Qc1＝K，平衡不移动， 故答案为：等于；不移动。 5．甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用． （1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇： 反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H1 反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H2 ①在以上制备甲醇的两个反应中：反应I优于反应II，原因为　 ②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值： 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学反应平衡应　 　移动（填“正向”、“逆向”、“不”）． II、某温度下，将1mol CO和4molH2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）＝0.1mol/L，则CO的转化率为　 ，此时的温度　 　250℃（填“＞”、“＜”、“＝”） （2）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H1＝﹣Q1kJ/mol ②2CO （g）+O2（g）＝2CO2（g）△H2＝﹣Q2 kJ/mol③H2O（g）＝H2O（l）△H3＝﹣Q3 kJ/mol 请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：　 （3）某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将　 　填“升高”、“降低”、“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为： 　 【解答】解：（1）反应I中反应物完全转化，子利用率为100%，符合“原子经济性”的原则，故答案为：①反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%； ②温度升高化学平衡常数减小，说明生成物减少，反应物增多，故反应向逆向移动，反应放热；达到平衡时，反应的CO的物质的量为：1mol﹣2L×0.2moL/L＝0.8mol，转化率为，此时平衡常数为k100（mol/L）﹣3，温度小于250℃， 故答案为：I：逆向；II：80%；＜； （2）根据盖斯定律计算，2×③②①可得甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式 CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（g）△H＝（2Q3+0.5Q2﹣0.5Q1）kJ/mol， 故答案为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（g）△H＝（2Q3+0.5Q2﹣0.5Q1）kJ/mol； （3）该燃料电池的正极反应为：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，负极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O，总反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O，根据反应式可知工作一段时间后，测得溶液的pH将降低，故答案为：降低；CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O． 【点评】本题考查较为综合，涉及绿色化学、化学平衡移动即平衡常数的计算和应用、盖斯定律以及电化学知识，题目具有一定难度，本题中注意平衡常数的应用和判断． ( 10 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节化学平衡（6）平衡转化率 【学习目标】 1、知道平衡转化率的含义，学会有关转化率的计算 2、能分析外界条件的改变对转化率的影响 【探索新知】 一、转化率的含义和计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) ①平衡时A的转化率：α＝×100%， ②平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100% ③平衡时和开始时的压强比：＝ ④生成物产率＝×100% ⑤在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论 恒温、恒容时：； 恒温、恒压时： 例题讲评：可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749 K时，K＝，问： (1)当CO和H2O的起始浓度为2 mol·L－1时，CO的转化率为________ (2)当CO的起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，CO的转化率为________ 【小结】三段式是有关平衡计算的最基本方法。 二、改变条件对转化率的影响 （一）、多种气体反应物 类型一、只充一种反应物 规律：可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD（g）达平衡后，再充入A（只增大c(A)），平衡向右移动，达新平衡时，B转化率增大，即：两种或两种以上的反应物达到平衡时，增加其中一种反应物浓度，其它反应物转化率提高，而自身的转化率与方程式的系数有关，如果m≤ p+q, A转化率减小，m> p+q, A转化率随着A浓度的增加先增大后减小（易错提醒：绝大多数资料都认为自身转化率降低，是错误的结论） 类型二、等比再充——虚拟状态法 【例题】在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，原有反应物SO2、O2均为1 mol，平衡后，再向容器中充入1 mol SO2和1 mol O2，则SO2的转化率变化将怎么变化？ 【名师点拨】 1、恒温、恒容时，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD达平衡后，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，平衡向 移动，达新平衡时，转化率与系数的关系如下： (1)当m+n> p+q时，A、B的转化率都 (2)当m+n<p+q时，A、B的转化率都 (3)当m+n＝p+q时，A、B的转化率都 2、 恒温、恒压时，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD达平衡后，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，平衡向 移动，达新平衡时，A、B的转化率都 。 【小结：】由以上分析可知： 1、等比再充可以理解为 ，平衡移动方向转化为 的影响。 2、从上述分析可知，平衡向正反应方向移动，物质的转化率 增大 3、平衡移动方向是过程，转化率是移动产生的结果，二者没有必然联系。 （二）、一种气体反应物 1、恒温、恒容时，可逆反应mA(g)pB(g)+qC(g)达到平衡后，增加反应物A的量平衡 移动，达到新平衡时 (1)当m> p+q时，A的转化率 。 (2)当m<p+q时，A的转化率 。 (3)当m＝p+q时，A的转化率 。 2、恒温、恒压时，可逆反应mA(g)pB(g)+qC(g)达到平衡后，增加反应物A的量衡向右移动，达新平衡时，A的转化率都 。 【名师点拨】 1、只有一种反应物A，再充入A等价于充入所有反应物 2、用平衡常数分析转化率 用平衡常数分析转化率的变化，以aA（g） bB（g）为例： 达到平衡后，保持恒温恒容，K为定值，又充入A，平衡 ，c（B）增大。 （1）若a<b，则cb-a（B）增大，减小，A的百分含量ψ(A) 、A的转化率а(A) 。 （2）若a>b，则cb-a（B）减小，增大，A的百分含量ψ(A) 、A的转化率а(A) 。 （3）若a=b，则K不变，不变，A的百分含量ψ(A) 、A的转化率а(A) 。 【归纳总结】化学平衡中T、V一定，“等比再充”常考题型 例1、两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入2mol SO2和3molO2，在B中充入4molSO2和6molO2，加热到相同温度，有如下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应平衡时，设容器A达到平衡时SO2的转化率为α，容器B平衡时SO2的转化率为β 常见的比较类型 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 化学计量系数 2 1 2 起始量(mol)   2 3 0 转化量(mol)   2a a 2a 平衡(mol)   2-2a 3-a 2a 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 化学计量系数 2 1 2 起始量(mol)    4 6 0 转化量(mol)   4β 2β 2β 平衡(mol)   4-4β 6-2β 2β （1） 反应物的转化率： α β （2） （2）反应物 SO2的浓度：c(A) c(B)；2c(A) c(B) （3） (3)生成物SO3的浓度：c(A) c(B)；2c(A) c(B) （4） (4)体系压强：P(A) P(B)；2P(A) P(B) （5）反应物SO2（或O2）体积分数：w(A) w(B) (6)生成物SO3体积分数：w(A) w(B) (7)平均相对分子质量：M(A) M(B) (8)能量的变化：Q(A) Q(B)；2Q(A) Q(B) 【归纳总结】 达到平衡后又充入反应物，平衡一定向 移动，但反应物的转化率可能增大、减小或不变。恒温恒容时，若是气体体积缩小、增大、不变的反应，则反应物的转化率 、 、 ；恒温恒压时，反应物的转化率 。分析转化率的变化应以增大压强平衡如何移动为依据。 【课堂练习1】 1、在一定条件下，向两个容积固定且相同的密闭容器中分别充入一定量的PCl5(g) 和NO2(g)，分别达到平衡(PCl5PCl3+Cl2，2NO2N2O4，均为气态)后，PCl5和NO2的转化率均为a%。保持温度、容积不变，向两个容器中分别再充入 1 mol PCl5和1 moLNO2，又达到平衡时PCl5和NO2的转化率分别为b%和 c%，则下列关系中正确的是( ) A．b>a>c B．c>a>b C．a>b>c D．a=b=c 2、(多选)在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2，发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)；△H<0。达平衡后再向容器中充入amol NO2，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是( ) A．平均相对分子质量增大 B．NO2的转化率提高 C．NO2的质量分数增大              D．反应放出的总热量大于原来的2倍 E．压强为原来的2倍 F．颜色变浅 （三）、两类容器的比较 1、恒温恒容与恒温恒压容器的比较 【例题1】在温度不变下，在恒压容器A与恒容容器B中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率αA > αB 【例题2】、有两只初始体积相等的密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体，在保持400℃的条件下使之发生如下反应：2SO2＋O22SO3。试填写下列空格： (1)平衡时两容器内SO2的转化率αA αB (2)平衡时两容器内SO2的浓度cA cB (3)平衡时两容器内气体总分子数NA NB (4)平衡时两容器内混合气体密度ρA ρB (5)平衡时两容器内混合气体平均相对分子质量MA MB 2、恒温容器与绝热容器的比较 【例题3】将SO2(g)和O2g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应2SO2＋O22SO32　ΔH＜0，平衡时SO2的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时SO2的转化率为b。则a b 【名师点拨】通过上述分析可以看出，恒压容器比恒容容器更自由，恒温容器比绝热容器更自由， 自由容器的转化率更大 【课堂练习2】 1、两个极易导热的密闭容器A和B，容器A容积恒定，容器B容积可变，在温度压强和起始体积相同的条件下往A和B中分别充入等物质的量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，以下说法正确的是( ) A．反应起始时，两容器中的反应速率关系是v(A)＜v(B) B．反应过程中，两容器内的反应速率关系为v(A)＜v(B) C．两容器内的反应达到平衡所需时间一定相同　　 D．反应达到平衡时，两容器内的压强关系是p(A)＞p(B) 2、(多选)定容容器A与定压容器B的体积开始时相同，内皆装有同质量，同物质的量之比的SO2与O2混合气体，经一定时间在相同温度下达到平衡。有关叙述正确的是( ) A．A、B中SO2的转化率相同 B．B中的反应速率比A中快 C．B中SO2的转化率比A中高 D．若A、B中皆再加入同量的氩气，平衡不移动 3、在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，若起始温度相同，分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( ) A．③②① B．③①② C．①②③ D．②①③ 4、(多选)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2 和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多 D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1 【课后作业】 1.一定温度下，在一容积固定的密闭容器中建立如下平衡：2NO₂（g） N₂O₄（g），保持温度不变，分别向容器中分别通入一定量的NO₂气体和N₂O₄气体，在这两种情况下重新达到半衡后，容器中NO₂的体积分数比原平衡时( )。 A．都减小 B．都增大 C．前者增大，后者减小 D．前者减小，后者增大 2．反应C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是(　　) A．增大容器容积 B．升高反应温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体 3．已知：H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）△H＞0，T1温度时的平衡常数K。T1、T2温度时，在①、②、③、④四个相同体积的恒容容器中投料，起始浓度如表所示。下列判断不正确的是（　　） 温度 容器 编号 起始浓度/mol•L﹣1 H2 CO2 H2O CO T1 ① 0.1 0.1 0 0 ② 0.2 0.1 0 0 ③ 0.1 0.2 0.1 0.1 T2 ④ 0.04 0.04 0.06 0.06 A．容器①5min达到平衡，用H2表示的化学反应速率为：0.012mol•L﹣1•min﹣1 B．H2的平衡转化率：①＞② C．容器③中反应向逆反应方向进行 D．容器④中反应向正反应方向进行，则T2＞T1 4．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）。其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.64 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝　　，该反应为　吸热　反应。（选填“吸热”或“放热”） （2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　bc　。（多选扣分） a．容器中压强不变 b．混合气体中c（CO）不变 c．v正（H2）＝v逆（H2O） d．c（CO2）＝c（CO） e．容器中的气体密度保持不变 （3）起始时按1：1的比例向容器中充入CO2和H2，保持反应温度为700℃，当反应达到平衡时，c（CO2）：c（H2）：c（CO）：c（H2O）＝　5：5：4：4　。 （4）830℃时，向容器中充入1mol CO、5mol H2O，保持温度不变，反应达平衡后，其平衡常数　等于　1.0（填“大于”、“小于”或“等于”）。该温度时，若投入的CO2，H2，CO，H2O的浓度分别是2mo/L、3mol/L、6mol/L、1mol/L，则此时平衡向哪个方向移动　不移动　。（填“正反应方向移动”、“逆反应方向移动”或“不移动”） 5．甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用． （1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇： 反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H1 反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H2 ①在以上制备甲醇的两个反应中：反应I优于反应II，原因为　 ②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值： 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学反应平衡应　 　移动（填“正向”、“逆向”、“不”）． II、某温度下，将1mol CO和4molH2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）＝0.1mol/L，则CO的转化率为　 ，此时的温度　 　250℃（填“＞”、“＜”、“＝”） （2）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H1＝﹣Q1kJ/mol ②2CO （g）+O2（g）＝2CO2（g）△H2＝﹣Q2 kJ/mol③H2O（g）＝H2O（l）△H3＝﹣Q3 kJ/mol 请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：　 （3）某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将　 　填“升高”、“降低”、“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为： 　 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$