题目
任何化学反应,对于同一状态,无论按哪一种反应物来计算转化率,其数值都是相同的。( )
任何化学反应,对于同一状态,无论按哪一种反应物来计算转化率,其数值都是相同的。( )
题目解答
答案
错误
解析
转化率是化学反应中反应物的消耗量占初始量的百分比。题目中的说法是否成立,取决于反应物的起始物质的量之比是否等于化学计量数之比。若起始比例与化学计量数不一致,则不同反应物的转化率会不同。因此,只有当反应物恰好按化学计量数比例反应时,转化率才相同,否则必然不同。
关键分析步骤
- 转化率的定义:转化率=(反应掉的反应物量/初始反应物量)×100%。
- 化学计量数的作用:反应中各物质的消耗量需符合化学计量数的比例。
- 起始物质的量比例的影响:
- 若起始物质的量比例等于化学计量数比例,则各反应物完全反应时转化率相同。
- 若起始比例不等于化学计量数比例,则至少有一种反应物过量,导致转化率不同。
举例验证
假设反应为 $2A + 3B \rightarrow \text{产物}$:
- 情况1:起始物质的量 $n(A)=2\text{mol}$,$n(B)=3\text{mol}$(符合化学计量数比例)。若反应完全,转化率均为 $100\%$。
- 情况2:起始物质的量 $n(A)=2\text{mol}$,$n(B)=6\text{mol}$(比例为 $1:3$,不等于化学计量数比例)。若 $A$ 完全反应,需 $3\text{mol}$ 的 $B$,剩余 $B$ 为 $3\text{mol}$。此时:
- $A$ 的转化率:$\frac{2}{2} \times 100\% = 100\%$,
- $B$ 的转化率:$\frac{3}{6} \times 100\% = 50\%$,
转化率不同。
结论:当反应物起始物质的量比例不等于化学计量数比例时,转化率必然不同,因此原题说法错误。