提高反应的转化率的因素
化学平衡移动中反应物转化率的变化
化学平衡移动中反应物转化率的变化发表时间：2009-12-16T16:44:07.640Z 来源：《中学课程辅导•教学研究》2009年第24期供稿作者：牛娟娟[导读] 化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。
摘要：化学平衡移动中反应物的转化率的变化一直是高中化学平衡部分教学的难点。
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
关键词：化学平衡；反应物；变化作者简介：牛娟娟，任教于陕西省渭南市铁路自立中学。
化学平衡的教学是高中化学原理概念中的一大难点，也是重点，并且该内容在必修、选修中都有涉及，如何把握在两个模块中的深度和广度？对于一些难点应当如何处理？对于一些重点应当如何挖掘？是每位教师都在极力探讨的一个问题。
由于受高中教材深度、广度的限制，这一部分知识不仅抽象而且表述也非常模糊。
在教学实践中，对于一些模棱两可的问题教师往往都是凭经验处理。
笔者在查阅大量资料的基础上，结合相关例证，谈一谈自己的看法，并藉此抛砖引玉。
化学平衡是有条件的动态平衡，当影响化学平衡的条件改变时，原来的平衡被破坏，进而在新的条件下逐渐建立新的平衡，这个原平衡向新平衡的转变就叫做化学平衡的移动。
化学平衡移动中反应物的转化率是增大还是减小，一直是高中化学平衡部分教学的难点，也是学生解题中感到困惑的问题，笔者现根据多年教学的积累，就外界条件改变反应物的转化率是如何变化的做以下总结。
化学教材中关于化学平衡移动原理的介绍是分为两部分的。
第一部分为化学平衡的建立；另一部分是化学平衡常数。
其中，前者是很重要的，也有一定的难度。
但是教材精心设置知识台阶，采用图画和联想等方法，帮助学生建立化学平衡的观点。
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列原理是指在一个平衡体系中，若改变影响平衡的一个条件，平衡总是要向能够减弱这种改变的方向移动。
课时2.6有关转化率的几个重要规律-2020-2021学年高二化学选修4精品讲义
课时2.6 有关转化率的几个重要规律1、一般规律：可逆反应a A(g)＋b B(g)p C(g)＋q D(g)达平衡后：(1)若只增大c (A)，平衡右移，达新平衡时，B 转化率增大，A 转化率反而减小。
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，而自身转化率降低(2)恒温恒压时，若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量，达新平衡时①当a ＋b> p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变②当a ＋b< p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变③当a ＋b==p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变 （此时为T 、P 一定时的“量比等效”）(3)恒温恒容时，若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量，达新平衡时：①当a ＋b> p ＋q 时，A 、B 的转化率都增大②当a ＋b< p ＋q 时，A 、B 的转化率都减小③当a ＋b==p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变 （此时为T 、V 一定△n ==0时的“量比等效”）2、特殊：反应物只有一种时，可逆反应a A(g)p B(g)+q C(g)达到平衡后，增加反应物A 的量，平衡右移，(1)压强和温度保持不变时①当a> p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变②当a< p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变③当a==p ＋q 时，A 、B 的转化率都不变 （此时为T 、P 一定时的“量比等效”）(2)体积和温度保持不变①当a> p ＋q 时，A 的转化率增大②当a< p ＋q 时，A 的转化率减小③当a==p ＋q 时，A 的转化率不变 （此时为T 、V 一定△n=0时的“量比等效”）3、压强、温度的变化，引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率一定升高，反之降低例1、在一密闭容器中充入1molNO 2，建立如下平衡：2NO 2N 2O 4，测得NO 2的转化率为a%，在其它条件不变下，再充入1molNO 2，待新平衡建立时，又测得NO 2的转化率为b%，则a 与b 的关系为( )A ．a > bB ．a < bC ．a = bD ．无法确定例2、一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl 5，加热到200℃时发生反应：PCl 5(g)PCl 3(g)+Cl 2(g)，反应达到平衡时，PCl 5所占体积百分数为M%，若在同一温度下和同一容器中，最初投入的是2mol PCl 5，反应达到平衡时，PCl 5所占体积百分数为N%，则M 和N 的正确关系是( )A ．M ＞NB ．M ＜NC ．M=ND ．无法比较例3、体积和温度保持不变，对于下列可逆反应①达到平衡状态：2HI(g)H 2(g)＋I 2(g)，若c (HI)增大，HI 的转化率②达到平衡状态：2NO 2(g)N 2O 4(g)，若c (NO 2)增大，NO 2的转化率③达到平衡状态：PCl 5(g)PCl 3(g)＋Cl 2(g)，若c (PCl 5)增大，PCl 5的转化率4、化学平衡中T 、V 一定，“等比再充”的问题两个体积相同的密闭容器A 、B ，在A 中充入2mol SO 2和3mol O 2，在B 中充入4molSO 2和6molO 2，加热到相同温度，有如下反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)，反应平衡时，设容器A 达到平衡时SO 2的转化率为α，容器B 平衡时SO 2的转化率为β常见的比较类型：(1)SO 2的转化率：A B ，α β (2)O 2的转化率：A B(3)化学反应速率：A B (4)SO 2的浓度：c (A) c (B)；2c (A) c (B)(5)O 2的浓度：c (A) c (B)；2c (A) c (B) (6)SO 3的浓度：c (A) c (B)；2c (A) c (B) 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) 化学计量系数 2 1 2 起始量（mol ）转化量（mol ）平衡（mol ） 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) 化学计量系数 2 1 2 起始量（mol ） 转化量（mol ） 平衡（mol ）(7)压强：P(A) P(B)；2P(A) P(B) (8)SO2体积分数：w(A) w(B)(9)O2体积分数：w(A) w(B) (10)SO3体积分数：w(A) w(B)(11)平均相对分子质量：M(A) M(B) (12)能量的变化：Q(A) Q(B)；2Q(A) Q(B) 【课后练习】1、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1molN2和1mol H2，乙容器中充入2mol N2和2molH2。
有关高中化学 转化率的几个重要规律
有关转化率的几个重要规律1、一般规律：可逆反应a A(g)＋b B(g)p C(g)＋q D(g)达平衡后：(1)若只增大c(A)，平衡右移，达新平衡时，B转化率增大，A转化率反而减小。
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，而自身转化率降低(2)恒温恒压时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，达新平衡时①当a＋b>p＋q时，A、B的转化率都不变②当a＋b<p＋q时，A、B的转化率都不变③当a＋b==p＋q时，A、B的转化率都不变（此时为T、P一定时的“量比等效”）(3)恒温恒容时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，达新平衡时：①当a＋b>p＋q时，A、B的转化率都增大②当a＋b<p＋q时，A、B的转化率都减小③当a＋b==p＋q时，A、B的转化率都不变（此时为T、V一定△n==0时的“量比等效”）2、特殊：反应物只有一种时，可逆反应a A(g)p B(g)+q C(g)达到平衡后，增加反应物A的量，平衡右移，(1)压强和温度保持不变时①当a>p＋q时，A、B的转化率都不变②当a<p＋q时，A、B的转化率都不变③当a==p＋q时，A、B的转化率都不变（此时为T、P一定时的“量比等效”）(2)体积和温度保持不变①当a>p＋q时，A的转化率增大②当a<p＋q时，A的转化率减小③当a==p＋q时，A的转化率不变（此时为T、V一定△n=0时的“量比等效”）3、压强、温度的变化，引起平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率一定升高，反之降低例1、在一密闭容器中充入1molNO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，测得NO2的转化率为a%，在其它条件不变下，再充入1molNO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b%，则a与b的关系为()A．a>b B．a<b C．a=b D．无法确定例2、一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl5，加热到200℃时发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5所占体积百分数为M%，若在同一温度下和同一容器中，最初投入的是2mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5所占体积百分数为N%，则M和N的正确关系是()A．M＞N B．M＜N C．M=N D．无法比较例3、体积和温度保持不变，对于下列可逆反应①达到平衡状态：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，若c(HI)增大，HI的转化率②达到平衡状态：2NO2(g)N2O4(g)，若c(NO2)增大，NO2的转化率③达到平衡状态：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，若c(PCl5)增大，PCl5的转化率4、化学平衡中T、V一定，“等比再充”的问题两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入2mol SO2和3mol O2，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β2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)化学计量系数212起始量（mol）转化量（mol）平衡（mol）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)化学计量系数212起始量（mol）转化量（mol）平衡（mol）常见的比较类型：(1)SO2的转化率：A B，αβ(2)O2的转化率：A B(3)化学反应速率：A B(4)SO2的浓度：c(A)c(B)；2c(A)c(B) (5)O2的浓度：c(A)c(B)；2c(A)c(B)(6)SO3的浓度：c(A)c(B)；2c(A)c(B) (7)压强：P(A)P(B)；2P(A)P(B)(8)SO2体积分数：w(A)w(B)(9)O2体积分数：w(A)w(B)(10)SO3体积分数：w(A)w(B)(11)平均相对分子质量：M(A)M(B)(12)能量的变化：Q(A)Q(B)；2Q(A)Q(B)。
反应温度、压力对转化率、产品分布及质量有什么影响？
反应温度、压力对转化率、产品分布及质量有什么影响？
答：提高反应温度，能加快反应速度，提高转化率，气体产率及汽油产率往往增加，则柴油产率下降。
由于提高反应温度对分解反应和芳烃化反应速度的提高要超过氢转移速度的提高，因此使得汽油辛烷值增加但其安定性降低，柴油的十六烷值降低，而且气体中的稀烃含量提高。
若降低反应温度则与上述相反。
提高反应压力的实质就是提高混合油气中反应产物的分压，相当增加反应时间，有利于提高转化率，特别是有利于提高叠合、缩合反应，焦炭产率明显提高，汽油产率有所下降。
产品中稀烃含量减少，烷烃增加）特别是气体产品中稀烃产率下降较明显），汽油辛烷值有所下降，但安定性提高。
平衡转化率和温度的关系
平衡转化率和温度的关系
平衡转化率是指在化学反应达到平衡时，反应物转化为产物的比例。
温度对平衡转化率的影响可以通过热力学原理和反应速率理论来解释。
根据热力学原理，温度升高可以增加反应物的反应能，从而增加产物的生成。
该原理可以通过反应的热平衡常数来解释。
在一个化学反应中，平衡转化率可以通过热平衡常数（K）来表示。
K值越大，表示反应向产物方向转化的程度越大，平衡转化率越高。
根据反应的Gibbs自由能变化（ΔG）和温度（T）的关系，可以得到以下公式：
ΔG = -RTlnK
其中，ΔG为反应的Gibbs自由能变化，R为理想气体常数，T为温度，K为平衡常数。
从上述公式可以看出，随着温度的升高，ΔG的绝对值减小，从而增大K值，即提高反应的平衡转化率。
此外，根据反应速率理论，温度升高还可加快反应物的反应速率，从而提高平衡转化率。
根据Arrhenius方程，反应速率（k）和温度（T）之间存在指数关系：
k = Ae^(-Ea/RT)
其中，k为反应的速率常数，A为碰撞频率因子，Ea为反应活化能，R为理想气
体常数，T为温度。
根据上述公式可以看出，随着温度的升高，反应速率常数k 增大，从而加快了反应的速率，并提高了平衡转化率。
综上所述，温度的升高可以通过增大热平衡常数K和加快反应速率k来提高平衡转化率。
影响甲醇合成气体单程转化率的因素
影响甲醇合成气体单程转化率的因素我公司甲醇合成系统在更换催化剂后，通过技术改造，使甲醇合成入塔气量达到了300000m3/h以上，生产能力大幅度提高，运行状况得到明显改善。
由于催化剂的初期活性较好，通过优化各项控制指标，甲醇合成气体的单程转化率得到提高，合成气体的总利用率得到提高。
甲醇合成气体单程转化率受诸多因素的影响，且各因素间也会相互影响和制约。
通过生产实践，我们总结出影响甲醇合成气体单程转化率的因素主要有操作压力、热点温度、合成气体成分（氢碳比）、催化剂活性以及空速等，现分述如下：1 操作压力的影响根据分子运动理论，气体分压的大小决定了其分子运动速度的大小。
如果操作压力较低，分子的密度和运动速度均会受到影响，化学反应速度也会受到限制，结果影响了气体的转化率。
事实证明，操作压力越低对甲醇合成气体的转化率的影响就越明显。
此外，合成操作压力越低，系统放空量增加，合成副产物增加，粗甲醇的品质也随之发生变化，主要表现为杂醇馏分增多，造成精馏操作负担加重。
我公司新催化剂在刚投用的1个月里，不同操作压力下合成气体的转化率有很大的差别（见表1）。
提高系统的操作压力（催化剂使用初期压力为4.3MPa）后，系统的放空量降低，减少了有效气体的损失，提高了合成气体的总转化率。
表1 新催化剂投用第1个月的运行参数2 热点温度的影响在催化剂使用初期,通常控制较低的热点温度,这样可以延缓铜基催化剂金属晶体的生长速度，较好地保护催化剂的活性。
但如果热点温度过低，达不到反应的最佳条件，合成反应同样会受到限制。
一般认为，催化剂的催化活性起活温度并不是甲醇合成最适宜的热点温度。
最适宜的热点温度不仅与催化剂起活温度有关，而且还受操作压力的影响，这是因为化学反应速度和化学平衡主要是靠操作压力和热点温度推动，但这两者的推动结果是不一样的。
对甲醇合成而言，并不是温度越高其反应速度就越快。
当温度升高到一定限度时，伴随着各类副反应与甲醇合成反应竞争的发生和反应深化的加剧，甲醇合成的反应速度会降低。
影响转化率的因素
影响转化率的因素作者：姚建辉来源：《理科考试研究·高中》2014年第08期转化率是已转化的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，一般以百分数表示.在体积不变的情况下，转化率又等于某反应物浓度的改变量与起始浓度之比.平衡转化率是可逆反应达到平衡状态时的转化率，因此是一定条件下的最大转化率，在不特殊说明的情况下，转化率即平衡转化率，可用下式计算：α=c始-c平c始×100%.平衡常数K与转化率是两个既有联系又有区别的概念，它们的大小都能反映出一个可逆反应能进行的程度，平衡常数越大，转化率也越大，二者具有一致性，但转化率的值能更直观地表明反应的最大限度.平衡常数与转化率的区别在于平衡常数针对某反应而言，K值的大小与反应物的起始浓度无关，而转化率则是针对某一反应物而言，其大小受起始浓度影响.平衡常数是反应的特征常数，而转化率的大小受平衡常数制约.一、温度对转化率的影响在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向吸热方向移动，温度降低则向放热方向移动.换言之，ΔH0，正反应吸热，升高温度，平衡向正向移动，反应物的转化率增大.温度对转化率的影响是高考化学的重要考点.例1（2013年大纲全国卷-7）反应X（g）+Y（g）2Z（g）；ΔHA.减小容器体积，平衡向右移动B.加入催化剂，Z的产率增大C.增大c（X），X的转化率增大D.降低温度，Y的转化率增大解析由化学方程式可知，反应前后气体体积不变，减小容器体积，等同于增大压强，平衡不移动，A项错.催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，所以也不会影响Z的产率，B项错.增大c（X），Y的转化率增大，X的转化率减小，C项也不对.因ΔH二、浓度（压强）对转化率的影响浓度对转化率的影响较复杂，增大某反应物的浓度时平衡虽正向移动，但因转化率是浓度的比值，其值却不一定增大，这与反应类型有关.1.反应物只有一种①2AB+C，此类型的特点是反应物只有一种，反应前后分子数相等.现以2HIH2+I2为例，实验表明，在温度不变的前提下，改变c（HI）始，重新达到平衡后转化率不变，此结论也可从理论上证明.设一定温度下平衡常数为K，c（HI）始=a，转化率为α，2HIH2+I2起始浓度 a 0 0平衡浓度a（1-α）0.5aα0.5aα（0.5aα）2[a（1-α）]2=K，解得α=K0.5+K.上式表明，在一定温度下，HI的转化率是一个常数，其大小只与平衡常数K有关，而与HI的起始浓度或压强无关.。
化学反应的平衡与物质转化率物质转化率对反应平衡的影响
化学反应的平衡与物质转化率物质转化率对反应平衡的影响在化学反应中，平衡是一个关键的概念。
平衡表示化学反应中反应物与生成物的浓度、压强或溶解度达到稳定状态的情况。
当一个化学反应处于平衡状态时，反应物和生成物的浓度变化不再发生，而是以一定的比例保持。
平衡之间的平衡是由反应速率相等且相反的两个反应组成的。
化学反应的平衡与物质的转化率密切相关，物质转化率会影响到反应的平衡以及反应的效果。
物质转化率可以理解为反应物转化为生成物的比例。
这个比例可以用百分比或小数表示，衡量了化学反应中反应物向生成物转化的程度。
物质转化率的高低直接影响着反应的平衡状态。
当转化率较低时，反应处于不完全转化的状态，大部分反应物还未被转化为生成物；而当转化率较高时，反应则趋于完全转化。
物质转化率对反应平衡的影响有以下几个方面：1. 平衡浓度：物质转化率高的反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度会比较接近，反应物浓度下降，生成物浓度上升，达到浓度均衡状态。
相反，物质转化率低的反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度会有较大差异，反应物浓度相对较高。
2. 平衡常数：平衡常数表示反应物与生成物之间的浓度比例。
物质转化率高的反应其平衡常数通常较大，而物质转化率低的反应其平衡常数相对较小。
这是因为物质转化率高的反应，反应物转化为生成物的比例较大，平衡常数大；而物质转化率低的反应，反应物转化为生成物的比例较小，平衡常数小。
3. 平衡位置：物质转化率对反应平衡位置的影响较大。
平衡位置表示反应物与生成物在反应混合物中的相对比例。
当物质转化率较低时，平衡位置偏向反应物，大部分反应物未能转化为生成物；而当物质转化率较高时，平衡位置偏向生成物，反应物几乎完全转化为生成物。
总的来说，物质转化率对反应平衡的影响是显著的。
高物质转化率的反应更趋于完全转化，反应物浓度下降，生成物浓度上升，平衡常数较大，平衡位置趋向生成物；低物质转化率的反应则反之。
另外，物质的转化率还与反应的条件、催化剂等因素有关。
化工工艺学：化工工艺总结
（1） （2）
CH4(g) = C (s) + 2H2(g) 2CO(g) = CO2(g) + C(s) CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)
（3） （4） （5）
独立反应数的确定
• 一般说来，独立反应数等于反应系统中所有的 物质数减去形成这些物质的元素数。
• 有炭黑时，独立反应数为3。
• 硫容值越大，氧化锌脱硫性能越好 • 结论：温度上升，硫容增加；空速增加，硫容降低。
• 用过的氧化锌不能再生，因此适用微量脱硫，当硫 含量较高时，常与湿法或其他干法脱硫配合使用
2. 钴-钼加氢脱硫法
钴-钼加氢脱硫法是脱除有机硫十分有效的预处理措施。钴钼加氢催化剂几乎可使天然气/石脑油中的有机硫全部转化 成硫化氢。再用氧化锌吸收就可把总S降到0.1×10－6以下。 钴-钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷烃，从而减少蒸 汽转化工序析碳的可能。
CH4 H2O CO 3H2 CO H2O CO2 H2
• 1.2.3 过程析碳处理
• 碳黑生成后主要有以下几点不利： • 覆盖在催化剂表面堵塞微孔，降低催化剂活性 • 堵塞反应管道增大压降、影响传热、使局部区
域高温损坏催化剂。 • 增大反应阻力。
析碳的热力学分析
从热力学分析，三个析碳反应
干法脱硫是用固体吸收剂吸收原料气中的硫化物， 一般只有当原料气中硫化氢质量浓度不高，标准 状态下在3-5g/m3才适用。
主要有氧化锌法、钴钼加氢法、氢氧化铁法、活性 碳法等。
氧化锌法脱硫基本原理：
ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(g) ZnO(s)+C2H5SH(g)=ZnS(s)+C2H5OH(g) ZnO(s)+ C2H5SH(g)= ZnS(s)+C2H4(g)+H2O(g)
催化剂对平衡转化率
催化剂对平衡转化率
首先，催化剂可以提供一个新的反应路径，使得反应物转化为产物的速率增加，从而更快达到平衡状态。
这意味着在催化剂的作用下，平衡转化率可以更快地达到，并且产物的浓度相对提高。
其次，催化剂可以影响反应的反应机理，改变反应物和产物之间的相互作用方式，从而改变平衡转化率。
例如，催化剂可以提供一个更有利的反应环境，使得反应物更容易转化为产物，从而影响平衡转化率的位置。
此外，催化剂还可以影响平衡转化率的稳定性。
通过改变反应物和产物的吸附性质，催化剂可以影响平衡状态下反应物和产物的分布，从而影响平衡转化率的位置和稳定性。
总的来说，催化剂对平衡转化率的影响是多方面的，包括加速反应速率、改变反应机理、影响平衡转化率的位置和稳定性等。
因此，在研究和应用化学反应时，催化剂的选择和设计对于控制平衡转化率具有重要意义。
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提高反应的转化率的因素
提高反应的转化率的因素包括以下几个方面：
1. 温度：提高反应温度可以增加反应分子的动能，促使反应更快地进行，从而提高转化率。
2. 压力：增加反应的压力可以增加反应分子之间的碰撞频率和碰撞的力度，从而提高转化率。
3. 浓度：增加反应物的浓度可以增加反应分子的碰撞概率，从而提高转化率。
4. 催化剂：添加适量的催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，从而提高转化率。
5. 反应时间：延长反应时间可以增加反应物之间的反应机会，从而提高转化率。
6. 反应条件的优化：适当调节反应液的pH值、溶剂选择等反应条件可以提高反应的选择性和效率，从而提高转化率。
7. 反应物质的纯度：提高反应物质的纯度可以减少副反应的发生，从而提高转化率。
8. 搅拌和搅拌强度：良好的搅拌可以保证反应物质均匀混合，提高反应速率，从而提高转化率。
9. 反应体系的溶液pH：适当调节溶液的pH值可以促进反应进行，从而提高转化率。
10. 反应物质的性质和反应机制：了解反应物质的性质和反应机制可以有针对性地选择合适的反应条件和催化剂，从而提高转化率。