12.关于化学平衡中转化率和平均相对分子质量问题的研究.docVIP

关于化学平衡中转化率和平均相对分子质量问题的研究 在《化学反应速率和化学平衡》一章中，关于转化率和平均相对分子质量的问题一直是本章的最大难点，本文就这一问题做具体的研究。 问题研究1：增加反应物的量，转化率发生如何变化？变大、变小还是不变？ 研究的体系：恒温恒容条件下 研究的方法：隔板容器（两个容器，中间有一隔板，可将隔板抽掉） 问题一：在氨气生成氮气和氢气2NH3 N2+3H2的平衡体系中，增加氨气的量，氨气的转化率将发生怎样的改变？ 解：将原平衡体系放入一个容器中，将增加的氨气放入另一容器中，在同条件下进行反应，那么两个容器是同条件下的等效平衡，转化率必然相等。 转化率为a 同条件下的氨气 转化率为a 当把隔板抽掉，将另一部分气体压入，相当于对体系是加压，平衡向生成氨气的方向移动（左移），转化率降低。 问题二：在氮气和氢气生成氨气N2+3H2 2NH3 的平衡体系中，增加氮气和氢气的量，氮气和氢气的转化率将发生怎样的改变？ 解：同上述处理办法，平衡向生成氨气的方向移动（右移），氮气和氢气的转化率增大。 问题三：在碘化氢和碘单质（气体）、氢气2HI H2+I2 的平衡体系中，增加碘 化氢的量，碘化氢的转化率怎样变？ 解：同上述处理办法，平衡不发生移动，转化率不变。 最后结论：在恒温恒容条件下，增加反应物的量，反应物的转化率可能增大、减小或不变。 需要说明的问题：我们所说的转化率是指物质的总的转化率,而不是原物质的转化率。 1 问题研究2：改变平衡体系的条件（温度或压强）使化学平衡发生移动后，平均相对分子质量的变化情况。 研究的体系：反应物或生成物的量的非直接改变 研究的方法：数学推倒 问题一：可逆反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)达平衡后，增大压强，其怎样变化？一定减吗？ 26；若完全转化到右端：为水的式量18。现在是由26向18的转化趋势，所以不管其他情况如何变化，一定减小。NH3与CO2是按照2:1反应，但NH3、CO2以及转化的H2O有关。NH3是amol、CO2是bmol、H2O是cmol， [17a+44b+18c]/[a+b+c] 设反应的CO2是mmol,达到平衡以后CO2是（b-m）mol,NH3是（a-2m）mol,H2O是（m+c）mol, [44(b-m)+17(a-2m)+18（m+c）]/[a+b+c-2m]=[17a+44b+18c-60m]/[a+b+c-2m] X）=[17a+44b+18c]/[a+b+c]-[17a+44b+18c-60m]/[a+b+c-2m] 设17a+44b+18c=X a+b+c=Y 上式变为X/Y—（X—60m）/（Y—2m） X/Y—（X—60m）/（Y—2m）=0 X=30Y 将X、Y的等量关系代入可得： 13a+12c=14b （2）若X/Y—（X—60m）/（Y—2m）＜0 13a+12c＜14b 满足此条件则减小。 X/Y—（X—60m）/（Y—2m）＞0 13a+12c＞14b 满足此条件则增大。 C(s)+H20(g) = CO(g)+H2(g)达到平衡时，测得气体的总质量为mg，混合气体的物质的量为nmol。当改变条件使平衡向左移动达到新的平衡时，混合气体物质的量的变化值为x,且m12x,nx.回答下列问题 达到新的平衡时，混合气体的平均式量为达到新的平衡时，混合气体的平均式量变化值为若混合气体的平均式量呈下列变化趋势，请确定m和n的关系混合气体的平均式量增大，则有 混合气体的平均式量不变，则有 C、混合气体的平均式量减小，则有2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)已达平衡。若增大压强，平衡移动，但混合气体的平均相对分子质量不变。下列说法正确的是（ ） A、原混合气体的平均相对分子质量为30 B、原混合气体的平均相对分子质量为28 C、起始时，NH3与CO2的体积比为13:14 D、起始时，NH3与CO2的体积比为14:15 请结合问题一对问题二和问题三做答。问题二答案：（m-12x）/（n-x）、x(12n-m)/n(n-x)、 m＞12n、m＝12n、m＜12n 问题三答案：A 3