【平衡轉化率計算公式】在化學反應中，平衡轉化率是衡量反應物轉化為生成物程度的重要指標。它可以幫助我們了解反應體系在達到平衡時的反應效率。掌握平衡轉化率的計算方法，對于理解化學反應的動態(tài)平衡具有重要意義。
一、什么是平衡轉化率？
平衡轉化率是指在一定條件下，反應物在達到化學平衡時，實際轉化為生成物的比例。通常用百分比表示，數(shù)值越大，說明反應進行得越徹底。
二、平衡轉化率的計算公式
平衡轉化率（α）的計算公式如下：
$$
\alpha = \frac{\text{已轉化的反應物量}}{\text{初始反應物量}} \times 100\%
$$
其中：
- 已轉化的反應物量：指在達到平衡時，反應物減少的量；
- 初始反應物量：指反應開始時投入的反應物總量。
三、平衡轉化率的計算步驟
1. 寫出反應式并確定反應物與生成物的化學計量比。
2. 設定初始濃度或物質的量。
3. 根據(jù)反應進行的程度，設定變化量（設為x）。
4. 列出平衡時各物質的濃度或物質的量。
5. 代入平衡常數(shù)表達式求解x。
6. 計算轉化率。
四、實例分析
以反應 $ \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3 $ 為例：
| 物質 | 初始濃度 (mol/L) | 變化量 (mol/L) | 平衡濃度 (mol/L) |
| N? | 1.0 | -x | 1.0 - x |
| H? | 3.0 | -3x | 3.0 - 3x |
| NH? | 0 | +2x | 2x |
若已知平衡常數(shù) $ K_c = 4.0 \times 10^{-5} $，可代入平衡表達式：
$$
K_c = \frac{(2x)^2}{(1.0 - x)(3.0 - 3x)^3}
$$
通過解方程可得到x的值，從而計算出N?的轉化率：
$$
\alpha = \frac{x}{1.0} \times 100\%
$$
五、總結
| 概念 | 內容 |
| 平衡轉化率 | 反應物在平衡狀態(tài)下轉化為生成物的比例 |
| 公式 | $ \alpha = \frac{\text{已轉化的反應物量}}{\text{初始反應物量}} \times 100\% $ |
| 計算步驟 | 1. 寫反應式；2. 設定初始量；3. 設定變化量；4. 列出平衡量；5. 代入Kc求解；6. 計算轉化率 |
| 實例 | 如 $ \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3 $ 的轉化率計算 |
通過掌握平衡轉化率的計算方法，可以更深入地理解化學反應的進行程度和平衡狀態(tài)的特點，為工業(yè)生產、實驗設計等提供理論依據(jù)。
