1毛 锋 2周妞妞
摘要：学生在学习化学平衡时经常会遇到有关化学平衡转化率的变化问题，由于对勒夏特列原理理解不够，加上此类问题的变化情况较多，所以会感到难度较大。笔者根据自已多年积累的教学经验和体会，对此类问题进行了分析与总结，以供参考。
关键词：平衡；转化率；密闭体系
一、转化率的含义
平衡转化率＝×100%
注意：只有反应物才有转化率。
二、平衡转化率的变化问题
所谓平衡转化率的变化通常是指某可逆反应达到平衡状态时，若改变条件，可逆反应的平衡状态可能发生了移动，当再次建立新的平衡状态时，比较同一种反应物在两个平衡状态下反应物的转化率问题。而当某化学平衡状态发生改变时，所改变的外界条件可能很多，但笔者认为主要分为两大类：一是未向密闭体系中加物质，二是向密闭体系中加物质。故笔者主要从这两方面展开分析：
1.未向密闭体系中加物质的情况
此种情况较为简单，改变外界条件时，如果化学平衡向正反应方向移动，各反应物转化
的物质的量(或物质的量浓度)都将增大，故各反应物的转化率也均增大；如果改变外界条件后，平衡没有移动，则各反应物的转化率不变。
例如：在密闭容器中，可逆反应N2＋3H22NH3 △H<0。在一定条件下建立化学平衡后，如果通过体积缩小使体系压强增大，平衡将向正反应方向移动， 则N2和H2的转化率都增大；如果升高温度，平衡向逆反应方向移动，则N2和H2的转化率都减小；如果使用催化剂，平衡不移动，则N2和H2的转化率不会发生改变。
2.向密闭体系中加入物质的情况
此类情况较为复杂，也是学生经常出错的地方，可逆反应反应物种类的多少对平衡转化率的影响结果不同，而改变一种反应物和同时改变多种反应物的用量对平衡转化率的影响也会不同。
有两种或两种以上反应物的情况
1只增加某一种反应物(固体和纯液体除外)的用量
对有多种反应物的可逆反应达到平衡时，只增加某一种反应物(固体和纯液体除外)的用量不管是恒温恒压还是恒温恒容情况下，都能提高其它各反应物的转化率，而其自身转化率降低。
例如：某密闭容器中可逆反应CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)。在一定条件下建立化学平衡后，如果增大H2O(g)的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，而H2O(g)自身转化率减小。
2按等比例增大各种反应物的用量
对有多种反应物的可逆反应达到平衡时，按等比例增大各种反应物的用量对平衡转化率的影响分恒温恒压和恒温恒容两种情况。
恒温恒压时：由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物的用量均与原平衡等效，故当按等比例增大各种反应物的用量时，转化率不变，各反应物和生成物的体积分数不变，各反应物和生成物的物质的量等比例增加，但浓度不变。例如：恒温恒压时可逆反应2SO2＋O22SO3。在密闭容器中按n(SO2)：n(O2)＝2：1的比例充入SO2和O2，反应达到平衡后，若其它条件不变，再按 n(SO2)：n(O2)＝2：1的比例充入SO2和O2，当平衡重新建立时与原平衡等效，故各反应物SO2和O2的转化率不变。
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恒温恒容时：此时可假想成恒温恒压下的情况，建立一个“虚拟的平台”，若按等比例增大各种反应物的用量，则与原平衡等效，转化率不变。但体积会增大，而实际是恒容条件，所以在假想的平台基础上需要通过缩小体积来保持恒容条件，此时，可看成增大压强使平衡向气体分子数目减小的方向移动，并由此来判断各反应物转化率的变化。例如：恒温恒容时可逆反应2SO2＋O22SO3。在密闭容器中按n(SO2)：n(O2)＝2：1的比例充入SO2和O2，反应达到平衡后，若其它条件不变，再按 n(SO2)：n(O2)＝2：1的比例充入SO2和O2，可视作压强增大，平衡将向正反应方向移动。当反应重新达到平衡后，SO2和O2的平衡转化率都有等同程度的增大。再如恒温恒容下，可逆反应4NH3＋5O24NO＋6H2O（g）达到平衡后按比例增大反应物浓度，亦可视作压强增大，平衡将向逆反应方向移动。当达到新的化学平衡时，各反应物的转化率均会减小。
3不按等比例增大各种反应物的用量
此类问题一般讨论恒温恒压下的情况。恒温恒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，可先按等比例增大各种反应物的用量从而建立等效平衡，然后把多出来或少的用量当成是单独再加入或减少的物质，利用只改变一种反应物的方法来解决。
例如：某温度下,在一容积可变的容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时，SO2、O2、SO3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol。保持温度和压强不变,平衡后再向体系中加各加入1mol SO2和1mol O2。本题通过“一边倒”后可得到原平衡的起始量为：
2SO2(g) + O2(g)=== 2SO3(g)
起始物质量/mol 4 2 0
(加入1mol SO2和1mol O2后)
起始物质量/mol 5 3 0
我们可以把5molSO2和3molO2看成先加5mol SO2和2.5molO2，从而建立等效平衡，后再单独加入0.5molO2，而使平衡正向移动。SO2的转化率增大，而O2自身的转化率减小
2.仅有一种反应物(固体或纯液体除外)
若可逆反应只有一种反应物(固体或纯液体除外)而又增大该反应物的用量，都可视为等比例增加反应物的用量，故主要有两种情况：
(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量均与原平衡等效，故反应物的转化率不变。
(2)恒温恒容：此时平衡虽向正反应方向移动，但考虑平衡转化率变化时，可以看成反应叠加后增大了压强，相当于使平衡向气体分子数目减小的方向移动。
例如，恒温恒容时，可逆反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡后，再向密闭容器中加入N2O4，平衡虽向正反应方向移动，但考虑平衡转化率变化时，可以看成反应叠加后，增大压强相当于使平衡向逆反应方向移动，故N2O4的转化率减小。
论文作者:毛 锋 周妞妞
论文发表刊物:《中学课程辅导.教学研究》2015年9月下供稿
论文发表时间:2015/11/16
标签：反应物论文; 可逆反应论文; 恒温论文; 用量论文; 化学平衡论文; 压强论文; 物质论文; 《中学课程辅导.教学研究》2015年9月下供稿论文;