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充入A,A的转化率真的减小吗?

下面以一计算结果分析,N2(g)+ 3H2(g) 充入A,A的转化率真的减小吗?2NH3(g),某温度下,平衡常数K=5.7×10-4,假设体积恒容为1 L,求得不同投料时转化率如下:

投料

容器

体积

转化率

N2(mol)

H2(mol)

N2(%)

H2(%)

1

3

1 L

5.54

5.54

1

4

1 L

8.30

6.23

1

8

1 L

21.2

7.94

1

15

1 L

44.8

8.95

1

16

1 L

47.9

8.9835

1

17

1 L

50.9

8.9795

可以看出,其他条件不变时,增加H2的投料,N2转化率增大,但是H2转化率是先增大后减小的,在某个投料值时达到最大值。

为什么会这样?跟我们的经验不一样?原因非常简单!这个是数学,要经过严谨的推导,而不能想当然,对于高次函数,我们大部分人束手无策,没办法才用低次函数的结论当作适用于所有情况。

对于自身转化率的问题,查阅文献发现,十几年前就有论文指出这个问题,不明白为何到现在这个问题依然存在于辅导书中,不知还要错多久

简单来说,结论如下:

对于恒容恒温下的反应mA(g)+nB(g)充入A,A的转化率真的减小吗? pC(g)+qD(g),其他条件不变时,充入A,则B转化率一定增大,而A的转化率如何变,分情况讨论:

①若m+npq,则A的转化率减小

②若m+npq,则A的转化率先增大后减小

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