化學平衡中轉化率的問題

張興文

當一個化學反應達到平衡后，改變外界條件（溫度、濃度、壓強）會對各反應物的轉化率造成什么影響呢？

一、溫度

如，在某溫度下，將SO2和O2充入體積不變密閉容器中反應達到平衡。

2SO2+O2？葑2SO3（正反應放熱）升高溫度，再次達到平衡時，SO2和O2的轉化率如何？

解：該反應正反應方向為放熱，根據勒夏特列原理，升溫平衡逆向移動，所以SO2與O2的轉化率都增大。反之，若降溫，SO2和O2的轉化率都減小。

二、壓強（僅指改變容器體積造成壓強的改變）

如，在一定溫度下，將SO2和O2充入密閉容器中反應達平衡。

2SO2+O2？葑2SO3，若增大壓強，SO2與O2的轉化率如何？

解：該反應為氣體體積減小的反應。根據勒夏特列原理，增大壓強，平衡正向移動。所以SO2與O2的轉化率都增大。反之，若減小壓強，SO2與O2的轉化率都減小。

三、濃度

1.當反應物只有一種，在等溫、等壓條件下，增大反應物濃度。那么，反應物濃度如何變化？

（1）如：2NO2（g）？葑N2O4（g），平衡后，再投入NO2，再次平衡時，NO2的轉化率如何？

解：將新增加NO2放入一個合適體積的容器中與上次平衡達到等效平衡。

再次將兩個容器合二為一，根據勒夏特列原理：加壓平衡正向移動，NO2的轉化率增大。

（2）如：PCl5（g）？葑PCl3（g）+Cl2（g）達到平衡后，通入PCl5（g）再次達到平衡后，PCl5（g）的轉化率如何？

解：將新增加PCl5（g）放入一個合適體積的容器中與上次平衡達到等效平衡，再將兩個容器合二為一，根據勒夏特列原理加壓平衡逆向移動，PCl5（g）的轉化率低。

（3）如：2HI（g）？葑H2（g）+I2（g）達到平衡后，通入HI（g）再次達到平衡后，HI（g）的轉化率如何？

解：將新增加的HI放入一個合適體積的容器中，與上次平衡達到等效平衡，再將兩個容器合二為一。由于反應前后氣體體積不變，所以加壓平衡不移動，HI的轉化率不變。

2.當反應物有兩種或多種時，投入其中一種，則此物質轉化率降低，其他物質轉化率增大，當反應物成比例投入，類似上述只有一種反應物做分析。

總之，在分析改變外界條件對反應物轉化率的影響時，一定要深刻理解勒夏特列原理（如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動），另外，再分析問題時要注意理解等效平衡問題。endprint