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勒夏特列原理应用的限制条件

作为一种经验规律,勒夏特列原理是针对均相的纯气体反应提出来的。但并不是所有的纯气体反应都能适用勒夏特列原理。正因为是经验规律,我们不仅要知道“不适用的条件”,更应该知道“适用的条件”有哪些?

经过一系列计算可知,勒夏特列原理的应用条件如下:

温度对平衡的影响必须要定压;

压强对平衡的影响必须要定温;

浓度对平衡的影响则应该是定温定容。


问题1:温度对平衡的影响,为什么必须要定压?

化学平衡移动的定量判据是Q≠K。温度与K的关系为

勒夏特列原理应用的限制条件

对于放热反应,△H<0,温度升高,平衡常数K减小;对于吸热反应,△H>0,温度升高,平衡常数K增大。

温度通过焓变△H改变K,使得Q≠K,而焓变△H是“恒压”条件的反应热。

所以,温度对平衡的影响,必须要“定压”。

问题2:压强对平衡的影响,为什么必须要定温?

压强要通过改变“浓度”,单方面调整Qc,使Qc≠Kc,化学平衡才能移动。K要维持不变,一定得“定温”。

2026年的西北四省高考化学试题已经引入了“分压反应商”Qp。压强可以直接改变Qp,使Qp≠Kp。Kp也要维持不变,一定得“定温”。

问题3:浓度对平衡的影响的条件应该是“定温定容”,为什么不能是“定温定压”?

高中阶段,在讨论化学平衡移动时的默认条件是“定温定容”。在这个前提条件下,调整反应体系的浓度,就引起Qc的变化。根据Qc与Kc的大小关系,我们就能判断化学平衡移动的方向。

为什么不能用“定温定压”条件?

让我们省去复杂的数学推导,给出“定温定压条件下”,出现矛盾的一般条件。

勒夏特列原理应用的限制条件

举例说明,对于在恒温恒压条件下,已经达到平衡的合成氨反应:

勒夏特列原理应用的限制条件

恒压条件下,增大N2的物质的量,并且x(N2)=0.6 >(1/2),则化学平衡逆向移动。但增大H2的物质的量,x(H2)=0.2<(3/2),并不满足上述条件2,则化学平衡正向移动。

据此,我们可以知道,在“恒温恒压”条件下,增大反应物的浓度,化学平衡可能正向移动,也可能逆向移动。因此,恒温恒压条件下,增大某一反应物的浓度,另一反应物的转化率“不一定增大”!

某教辅资料的一道题目,有以下几个判断。

勒夏特列原理应用的限制条件

第(2)题关于勒夏特列原理的适用范围,认为是“所有动态平衡”。该说法是不对的。

第(3)题中的“其他条件不变”,而且在具体反应方程式都不明确的条件下,讨论增大反应物浓度对化学平衡的影响。这不是在建一座空中楼阁吗?

希望这样的题目,不在练习题中出现!

(责任编辑:化学自习室)
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