1.辅导书上有句话,若增加反应物1的量,则会提高反应物2的转化率,而反应物1的转化率不升反降,这是为什么?

来源：学生作业帮编辑：灵鹊做题网作业帮分类：数学作业时间：2024/06/16 18:03:00

1.辅导书上有句话,若增加反应物1的量,则会提高反应物2的转化率,而反应物1的转化率不升反降,这是为什么?
2.可逆反应中,反应物和生成物的比例关系能按照非可逆反应的那样,系数之比吗?
比如 1mol O2和2molSO2反应,平衡后的状态是怎样的,有2molSO3吗?

1.这句话有个前提条件,在温度不变的情况下才有这个结论.温度不变,对于同一可逆反应,其平衡常数K不变,举个离子：
A + B ←→ C + D
不妨设初始浓度：2 2 0 0
平衡浓度：1 1 1 1
那么A和B转化率均为50%,平衡常数K=[c(C)×c(D)]/[c(A)×c(D)]=1.
在同一温度下,达到平衡后,若将A的浓度增加到2,即
A + B ←→ C + D
初始浓度：2 1 1 1
平衡浓度：2-x 1-x 1+x 1+x
平衡常数 K=[c(C)×c(D)]/[c(A)×c(D)]=[(1+x)^2]/[(2-x)(1-x)]=1,根据此方程可解得：
x=0.2
即平衡浓度：1.8 0.8 1.2 1.2
检验一下,K=(1.2^2)/(1.8×0.8)=1,说明计算结果正确.根据这个结果,发现增加A的浓度后,B的转化率为 (2-0.8)/2=0.6,与之前0.5相比转化率增大.
而反观A,转化率变为：(3-1.8)/3=0.4,相比之前0.5,其转化率降低.
以上是理论计算的结果.从定性的角度理解,加入反应物A后,平衡要向右移动才能达到平衡常数,那么反应物A和B就要再消耗一部分生成C和D,由于B的总投料始终不变而且又被消耗一些,因此B的转化率增大.
对于反应物A,假设上例中A浓度增加2且转化率保持50%,那么结束后A还剩2,B则全部被消耗,剩余0,这样会造成平衡常数分母为0,显然这是不可能的.再极端一些,假设加入足够多的A,使得B几乎完全消耗掉,那么B最多消耗2,而按方程式系数而言A最多也只能消耗2,然而此时A加入了足够多（非常多）,那么其转化率自然很小,远小于一开始的50%.
所以,在温度不变的条件下,若增加反应物1的量,则会提高反应物2的转化率,而反应物1的转化率不升反降.
2.根据上一问的解答,可逆反应平衡态的物料组成要根据平衡常数来计算,像你说的生成2molSO3,那么平衡常数的分母为0,这样的结论是不成立的.
温度为T时,若其平衡常数为K,假设容器体积为1L,那么
O2 + 2 SO2 ←→ 2 SO3
初始浓度：1 2 0
转化浓度：-x -2x 2x
平衡浓度：1-x 2-2x 2x
列方程
K=[c(SO3)^2] / {c(O2)×[c(SO2)^2]}= [(2x)^2] / { (1-x) [(2-2x)^2] }
解方程解出x的值,才能算出SO3的平衡浓度,再乘以容器体积得到SO3的物质的量.
注意,只有“转化浓度”一行的比例关系,才与化学方程式的系数相等,且反应物为负生成物为正.平衡浓度与方程式系数无关.
另外,在描述平衡状态时,要用各组分的浓度来表示（平衡常数就是根据平衡时各物质的浓度来定义的）,而不是直接用物质的量.