什麼是平衡體積分數,怎麼算(高中化學)

時間 2021-08-30 10:57:48

1樓:大陶學長

平衡體積分數是在某溫度和壓力下,純物質b的體積vb除以混合物中各組分純物質的體積之和v。視反應物(氣體狀態)的化學計量數之和和生成物(氣體狀態)的化學計量數之和的相對大小進行比較,還有壓強體積是否變化(恆壓容器還是恆容容器)。

對於溶質為液體的溶液,忽略混溶時的體積變化,計算時用溶質的體積除以溶液的體積。例如,消毒酒精φ=0.75,表示用75 ml純乙醇加水至100 ml配製而成。

根據氣體狀態方程,pv=nrt,可以發現:如果保持溫度不變,恆容體系,只要「一邊倒」之後,各組分n相同,壓強也相同,平衡狀態也相同。如果保持溫度不變,恆壓體系,只要「一邊倒」之後,各組分n成同一比例,濃度也相同,那麼平衡狀態也相同。

2樓:竹子青

給你看一道題你就明白了

是不是該組分佔系統中反應物與生成物總和的百分數(不包括其他氣體),要不然怎麼化學平衡中如果氣體的體積分數不變就一定能說明化學反應達到平衡,如果我保持體積不變充入氦氣呢?

是的,如果保持體積不變充入氦氣,不會破壞平衡

追問那麼個反應物生成物的體積分數會不會變呢?我們一次比較重要的考試說他不會變!

回答該組分佔系統中反應物與生成物總和的百分數(不包括其他氣體),當反應達平衡時是不會變的,並且如果在不改變體系的溫度和壓強,加入其他不參加反應的氣體,也不會打破這個平衡(因為沒有達到能使平衡移動的條件)

為什麼化學平衡逆向移動

氣態反應物的體積分數卻減小?

黃明建在《化學平衡》教學中,有些問題容易讓人發暈,明明平衡是逆向移動,而平衡的支撐點卻悄然向正向偏移,以致直覺與結論相悖。例如,

在一個恆溫恆容的密閉容器裡,充入2molso2和1molo2,發生如下反應並建立化學平衡:

2so2(g) + o2(g) ⇌ 2so3(g)

若向該容器中再充入一定量so3氣體,當達到新平衡時,下列相關說法錯誤的是

(a)正、逆反應速率均比原平衡大

(b)so2的體積分數比原平衡大

(c)混合氣體的密度比原平衡大

(d)混合氣體的平均相對分子質量比原平衡大

答案:b

【分析】依據勒夏特列原理,充入so3氣體,會使上述平衡逆向移動,使反應體系中so2增多。這時,容易產生的直覺是——so2的體積分數應比原平衡大。遺憾的是,最終的答案卻告訴我們,新平衡時so2的體積分數比原平衡小。

為什麼直覺錯了?

主要有兩個原因:

一是對混合氣體中某氣體的體積分數如何確定沒有正確理解;

二是將「平衡逆向移動會使so2物質的量濃度增大」的推論錯誤延伸為「so2的體積分數增大」。

我們先來了解,混合氣體中某組分(a)的體積分數(φa)是如何確定的。見下面計算關係式:

還有一個規律——同溫同壓下氣體體積之比等於其物質的量之比(可藉助理想氣體狀態方程

pv = nrt理解),也等於其物質的量濃度之比。其關係式可表示為:

va∶v總 = na∶n總=ca∶c總

接著,我們繼續分析上述例題中充入so3氣體後,建立新平衡時的so2的體積分數究竟如何變化。

設原平衡中各物質的濃度為:

c(so2) = xmol·l-1 c(o2) = ymol·l-1 c(so3) = zmol·l-1

故該反應在該溫度下的平衡常數為:

原平衡中so2的體積分數為:

充入一定量so3氣體後,平衡逆向移動,建立新平衡時,使so2、o2的濃度增大到原來的m倍,此時so3的濃度為原來的n倍。由於溫度不變,所以平衡常數也不變。

顯然,式中 n > m > 1

新平衡時so2的體積分數為:

由於 n/m > 1,所以,新平衡時so2的體積分數比原平衡小,即:

可以認為,在恆溫恆容條件下,對於氣體體積縮小的可逆反應,上述結論是有實用性的。例如,用上述方法分析合成氨反應,也會得出同樣的結論。

但要注意:若實際充入氣態反應物的物質的量之比與方程式中各物質的計量數之比不相同,就要具體問題具體分析。

3樓:

同溫同壓下,可以轉化為物質的量分數,用某氣體的物質的量除以總的平衡時物質的量

4樓:匿名使用者

如果都是氣體,那麼體積分數就等於物質的量分數 ==該物質物質的量/總物質的量 ===該物質體積/總體積

化學體積分數公式,化學平衡中,體積分數,質量分數,物質百分含量的公式是什麼呢?

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