化学自习室移动版

化学平衡理论是中学化学最重要的基础理论之一，也是各类选拔性考试必考的一个热点．在教学过程中我发现若不弄清下列三个问题，则很容易引起知识上的混乱．一是压强影响化学平衡的实质及其等效操作是什么？二是对勒沙特列原理的理解，是“减弱”还是“抵消”？三是题给条件是等容还是变容？

一、压强影响化学平衡的实质是：必须改变反应物或生成物的浓度

例1在密闭容器中，反应2SO₃2SO₂＋O₂；ΔH＞0在某温度下达到平衡，若体系压强增大，平衡怎样移动？

分析由PV=nRT可知P=nRT／V，增大体系压强的途径至少有5种情况，而对该平衡体系的影响却不尽相同．

(1)等温压缩容积，平衡向左移动．

(2)等温等容充入SO₂或O₂，平衡向左移动．

(3)等温等容充入SO₃，平衡向右移动．

(4)等容升温，平衡向右移动．

(5)等温等容充入不参与反应的气体如He、N₂，因各物质的浓度不发生变化，所以平衡不移动．

二、改变影响平衡的一个条件，平衡移动的结果只能是“减弱”这种改变，不是“抵消”这种改变，更不会“超越”这种改变

高中化学课本(人教版1995年10月第二版)中[实验1－5]，即：对2NO₂N₂O₄平衡体系，压缩体积，气体颜色先变深又变浅，但比原平衡状态深．压缩的瞬间，NO₂和N₂O₄的浓度都增大，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增大的倍数更大．使平衡向正反应方向移动，结果NO₂的浓度与压缩的瞬间相比又减小，但不能减小到原来的浓度，重新达到平衡时，还比原平衡状态的浓度大．也就是说，对于一个气态平衡体系而言，等温压缩体积，不管平衡怎样移动，再次平衡时，体系内各气体的浓度都比原平衡的大；等温扩大容积，不管平衡怎样移动，再次平衡时，体系内各气体的浓度都比原平衡体系的小．

例2常温下的定容容器中，建立如下平衡：3NO₂＋H₂ONO＋2HNO₃，在其他条件不变时，若往容器中通入少量的氧气后、原体系将会发生的变化是[ ]

A．平衡向正反应方向移动

B．NO的物质的量可能不变

C．NO的物质的量一定会减少

D．NO₂增加的物质的量是通入O₂的物质的量的2倍

分析：设充入a molO₂，则发生2NO＋O₂=2NO₂，常温下该反应几乎不可逆，所以，反应掉2a molNO，使平衡向右移动，但移动的结果不能再生成2a molNO．答案是A、C．

例3反应2A(g)2B(g)＋C(g) ΔH>0，在未用催化剂的条件下已达平衡，现要使正反应速率降低，c(B)减小，应采取的措施是[ ]

A．升温

B．增大反应器的体积

C．增大c(A)

D．降温

答案是B、D．

三、解答化学平衡的习题时，要首先明确是否定容，若不能确定，则应讨论

例4一定温度下，在密闭容器中进行反应2SO₂＋O₂2SO₃，平衡时充入O₂气，问SO₂、O₂、SO₃的浓度以及正、逆反应速率怎样变化？平衡怎样移动？若充入He气呢？

分析该题即属于条件不明确的习题．因为密闭容器只表明容器内的气体与外界不能交换，没有表明容积可变与否．

(1)若等容，在充入O₂的瞬间，c(O₂)增大，c(SO₂)、c(SO₃)不变，所以v(正)增大，v(逆)不变，使平衡向右移动，c(O₂)、c(SO₂)要减小，c(SO₃)要增大；重新达到平衡时，c(SO₂)减小，c(O₂)、c(SO₃)都比原来大．若充入He气，因c(O₂)、c(SO₂)、c(SO₃)不发生变化，所以平衡不移动．

(2)若等压充入O₂，则容积必然增大．c(SO₂)、c(SO₃)都在瞬间同等程度地减小，c(O₂)却增大，所以v(正)增大，v(逆)减小，平衡向右移动，达到平衡时，c(SO₂)、c(SO₃)都比原来小，c(O₂)比原平衡状态时大。充入He气，容积扩大，相当于等温扩大容积，在充入He气的瞬间，v(正)、v(逆)都减小)，但v(正)减小的倍数大，所以平衡向左移动，重新达到平衡时，c(SO₂)、c(SO₃)、c(O₂)均减小．

例5一定温度下的密闭容器内，充入2mol N₂、6mol H₂发生反应：N₂＋3H₂2NH₃达到平衡后，NH₃的体积分数为a％，N₂的转化率为m．

(1)等温等容时再充入1mol N₂、3mol H₂，达到平衡时若NH₃的体积分数为b％，N₂的总转化率为n，则a ______b，m ______n．(填＞、=、＜)．若改为等温等压，则a ______b，m ______n．

(2)若保持温度容积不变，改通xmolN₂，ymolH₂、zmol NH₃，要使达到平衡时NH₃的体积分数仍为a％，则x、y、z应同时满足______，______．若改为温度、压强不变呢？______

答案

(1)＜、＜、=、=．