化学自习室移动版

勒沙特列原理（即化学平衡移动原理）是化学学 习过程中极为重要的原理，两次诺贝尔奖得主鲍林曾告诫学生说：你可以忘记化学中的很多东西，但不要忘记勒沙特列原理。这足以说明勒沙特列原理的重要性。然而同学们在使用勒沙特列原理的时候，不能真正理解该定律为经验规律，使用过程有一定的局限性和条件性，若使用不当，可能会走入一些误区。

1 、“恒温、恒压”与“恒温、恒容”的不同

勒沙特列原理指出，若增大反应物的浓度，平衡将向正反应方向移动。需要注意的是勒沙特列原理属于经验定律，主要适用于恒温、恒容条件，而恒温、恒压条件下，增大一种反应物的浓度，另外一种反应物的浓度可能会减少，勒沙特列原理可能会失去其意 义，此时，若借助化学平衡常数与浓度商的关系推断， 则更容易得出正确答案.

例1：在装有可移动活塞的容器中进行如下反应：

(1)N₂(g)＋3H₂(g)NH₃(g)，反应达到平衡 后，测得NH₃的物质的量为a mol，保持容器内的温度和压强不变，向平衡体系中又通入少量的H₂，再次 达到平衡后，测得NH₃的物质的量为bmol，请比较 a、b的大小，并说明理由。

(2) 上题中若向平衡体系中通入的是少量N₂，请通过分析，讨论a、b的大小   .

分析：如果不仔细审题，未分清恒温、恒压还是恒温、恒容条件，就会简单地认为只要增加反应物的浓度，反应就会向正反应方向移动，生成物的物质的量一定增加.其实针对可逆反应的化学平衡体系，分 析问题时要关注恒温、恒压还是恒温、恒容条件，借助 化学平衡常数，定量推算，可顺利得解.

(1) 为说明问题方便，设原浓度皆为1 mol/L， 加入H₂时，H₂的浓度增大，设为原浓度的x倍(x> 1)，N₂、NH₃的浓度均减小相同倍数，设为原来浓度的y倍（y<1)，则Q(浓度商) =(K为平衡常数），所以Q〈K，平衡向正反应方向移动，故a<b.

(2)  设原浓度皆为1  mol/L，加入N₂时，N₂的浓度增大，设为原浓度的x倍（x>1)，H₂、NH₃的浓度均减小相同倍数，设为原来浓度的y倍（y〈1)，则Q(浓度商）=(K为平衡常数)，xy可以等于、大 于或小于1，所以Q、K大小无法比较，我们可以讨论分析如下:

若xy = 1，则a = b ；若xy >1，则a <b ；若xy <1，则 a >b.

2、固体或纯液体对平衡体系不发生影响

勒沙特列原理研究的是可逆反应的体系，其中气体及溶液一般可以借助浓度的变化情况分析其移动 的方向，而在可逆反应体系中，若有固体物质存在，固体物质浓度一般设定为1，在化学平衡常数表达式中 一般不书写出来，故使用勒沙特列原理分析其可能反 应时，要特别关注固体或纯液体物质的存在情况.

例2：某恒温密闭容器中，可逆反应X(s)Y + Z(g) ΔH>0达到平衡.缩小容器体积，重新达到平 衡时，Z(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等.以 下分析正确的是（ ）.

A.产物Y的状态只能为固态或液态；

B.平衡时，单位时间内消耗的n (X):n(Y) = 1: 1;

C.保持体积不变，向平衡体系中加入Y，平衡可 能向逆反应方向移动；

D.若开始时向容器中加入1 mol Y和1 mol Z， 达到平衡时放出热量Q=ΔH

该题若仅仅借助勒沙特列原理分析，会以为改变条件为压缩体积，物质Z的浓度会增大，重新达到新的平衡时，Z的浓度即使减少了，也会 比初始浓度大，而实际情况并非如此，此时要借助化学平衡常数分析才能够顺利得出答案。若Y是气体， 平衡常数K=c(Y)×c(Z)，恒温下，K不变，若c(Z) 不变，则c(Y)也不变；若Y是非气体，平衡常数K = c(Z)，恒温下，K不变，Z(g)的浓度不变，所以选项A 错误。根据平衡状态的判断方法，知V（正）=V（逆）时， 单位时间内消耗的n(X):n(Z) = 1:1，可知选项B正 确（注意，不是浓度消耗相等）.若该反应不属于可逆反 应，则选项D正确，但该反应属于可逆反应，反应不能 进行到底，因此达到平衡时放出热量小于ΔH，选项D 错误。答案为B、C.

3、改变条件时可能引发副反应

勒沙特列原理指出增加反应物的浓度会使化学 平衡向正反应方向移动，但是，针对具体的化学反应 而言，可能会因为增大了反应物的浓度，引发一些副反应，与实际要研究的可逆反应的结果截然不同，所以，改变影响平衡的一些条件时，我们还要特别关注 是否会出现一些副反应的存在情况。

例3：浅绿色Fe(NO₃)₂溶液中存在如下平衡： Fe₂＋＋2H₂OFe(OH)₂＋2H^＋，若向该平衡体系中 滴加足量的稀硫酸来增大H^＋的浓度，则溶液的颜色 变化情况为( ).

A变黄；B变深；C变浅；D无变化

根据题给的可逆反应分析，滴加稀硫酸，溶 液中的H+的浓度增大，若仅仅借助勒沙特列原理，则平衡会向逆反应方向移动，造成Fe^2＋的浓度增大，此时会容易错误地认为溶液的颜色要变深， 错误选出答案为B。然而要注意滴加硫酸后，NO₃^－在 大量H^＋的作用下具有很强的氧化性，可以将Fe^2＋氧 化为Fe^3＋，因为Fe^3＋在溶液中显黄色，所以溶液要变黄。答案为A.

4、反应的特殊性带来的“意料之外”

使用勒沙特列原理分析相关化学平衡移动问题时，一般会错误地认为，增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动，若增大生成物的浓度，平衡则会向逆 反应方向移动，故增大反应物的浓度改为增大生成物的浓度，造成的结果应该截然相反，其实不然，分析相关问题时，要学会根据具体的反应特点分析，其结果 可能会出乎我们的意料之外。

例4： 恒温时，在一个固定容器内发生反应 2NO₂(g) N₂O₄ (g)  ΔH ＜ 0，达到平衡后， n(NO₂)/n(N₂O₄)=a 在恒温、恒容条件下，甲同学 向反应体系中增加NO₂，再次达到平衡时， n(NO₂)/n(N₂O₄) = b，乙同学向反应体系中增加 N₂O₄，再次达到平衡时，n (NO₂ )/n(N₂O₄ )=c，下列 说法正确的是（ ）.

A a >b ； B a>c ； C a <b ； D a <c

该题容易误认为甲、乙二位同学的结论应该相反，若选项A正确，则选项B必然错误.但 若仔细分析该反应特点，反应物和生成物都只有一 种，该反应达到平衡后，再通入NO₂后，相当于压强 变大，平衡向右移动，n(NO₂)/n(N₂ O₄)的比值会减 小，若达到平衡后，再通入N2O4，可以借助极端假设 法，相当于增加了NO₂，最终造成n(NO₂)/n(N₂O₄) 的比值仍然会减小。答案为A、B .

5、多个条件同时改变时要综合分析

使用勒沙特列原理分析平衡移动的结果时，有时候会片面地认为试题仅仅改变了 一个条件，其实不然，有时候一个条件的改变，会造成多个条件的变化，分析该类问题时，要学会综合分析。

例5： pH均为4的盐酸与醋酸溶液等体积混 合，温度保持不变，下列相关说法正确的是（ ）

A.醋酸溶液将盐酸稀释，H会变大；

B.盐酸将醋酸溶液稀释，pH会变小；

C.醋酸电离平衡没有发生移动，H不变；

D.混合后 c(Cl^－)、c(CH₃COO^－)及 c(H^＋ )均减少

醋酸溶液中存在着电离平衡，容易错误地利用勒沙特列原理分析，认为加入盐酸，醋酸浓度减小，由此会促进醋酸的电离平衡，pH会变小，错误地得出答案为B .仔细审阅该试题提供的条件，可以发现，2种酸的初始pH相同，醋酸中存在Ka =c(CH₃COO^－)× c(H^＋ ) ÷c(CH₃COOH)，滴加盐酸，醋酸溶液被稀释，c(CH₃COO^－ )、c(CH₃COOH)均会减小，且减小的倍 数相同，而c(H^＋ )并没有变化，浓度商与常数Ka仍然相同，该醋酸的电离并没有发生移动.答案为C.

例6：在一个不导热的密闭反应器中，只发生2 个反应：A(g)+B(g)2C(g) ΔH₁<0； X(g) +3Y(g)2Z(g) ΔH₂>0。

进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做 的功），下列叙述错误的是（ ）.

A.等压时，通入惰性气体，C 的物质的量不变；

B.等压时，通入Z气体，反应器中温度升高；

C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变；

D.等容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大

分析该试题时，易错误认为，等压时，通入惰 性气体，对可逆反应“A(g)+B(g)2C(g)” 的平衡没有影响，所以物质C的物质的量不变，选项 A应该是正确的。该错误分析的根源就在于片面认为试题中仅仅改变了 一个条件，其实该试题告诉我们， 一个条件改变后，会有多个条件随之改变。等压时，通 入惰性气体，该反应容器的体积必然增大，由此就会 引起反应“X(g) +3Y(g)2Z(g) ΔH₂>0”发生移 动，又因是不导热的密闭反应器，必然又会引起温度 的改变，温度的改变又会引起“A(g)+B(g)2C(g) ΔH₁<0”的移动，所以物质C的量一定会发生改变， 选项A错误。答案为A。

综上所述，在具体解答相关化学平衡问题时，常 常会使用到勒沙特列原理，但使用勒沙特列原理解决有关的问题时，不能凭经验简单处置，要深刻理解勒沙特列原理的本质，多角度地考虑问题，只有这样才能避免发生经验主义的错误，才能避开试题设置的陷阱。