關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)的商榷

靳福全

(太原工業(yè)學(xué)院化學(xué)與化工系 山西太原 030008)

1 化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)一般性討論[2-3]

由定義：

將上式兩邊對nj求偏導(dǎo)，得：

兩邊同除以Qy，整理得：

(1)

式(1)是任意指定狀態(tài)時(shí)，Qy隨nj變化的一般規(guī)律?，F(xiàn)將其應(yīng)用于化學(xué)平衡時(shí)的Qy(平衡時(shí)Qy=Ky)隨nj的變化，即可導(dǎo)出處于化學(xué)平衡的系統(tǒng)反應(yīng)組分j的物質(zhì)的量nj發(fā)生變化時(shí)的平衡移動(dòng)規(guī)律。具體分析如下：

針對教材中的解釋，結(jié)合上面推出的結(jié)論分析，只有反應(yīng)物的系數(shù)之和大于產(chǎn)物的系數(shù)之和且某種反應(yīng)物的平衡時(shí)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于該反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與化學(xué)計(jì)量數(shù)代數(shù)和的商時(shí)，增加該種反應(yīng)物的物質(zhì)的量才會(huì)導(dǎo)致向反應(yīng)物方向的反常移動(dòng)；否則，都將導(dǎo)致向產(chǎn)物方向的正常移動(dòng)。這說明增加某種反應(yīng)物的物質(zhì)的量引起反常的平衡移動(dòng)是有條件的，一定要按照判斷條件進(jìn)行分析，不能簡單地認(rèn)為增加反應(yīng)物的量，產(chǎn)物平衡時(shí)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小了，就是平衡左移了。

2 投料比等于系數(shù)比的化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)[4]

對于一般理想氣體反應(yīng)，有：

aA(g)+bB(g)+…=yY(g)+zZ(g)+…

若a+b+…≤y+z+…，增加反應(yīng)物物質(zhì)的量，平衡為正常的向右移動(dòng)；若a+b+…>y+z+…，可以證明，增加反應(yīng)物物質(zhì)的量，平衡仍為正常的向右移動(dòng)，而不是反常的向左移動(dòng)。

證明如下：

aA(g) +bB(g) + … =yY(g) +zZ(g) + …

開始時(shí)ab… 0 0 … mol

平衡時(shí)a-axb-bx…yxzx… mol

平衡時(shí)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為：

因?yàn)?/p>

又因?yàn)?/p>

這就說明，在恒溫恒壓下，對于投料比等于系數(shù)比的任何理想氣體反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，增加任一反應(yīng)物的物質(zhì)的量都將導(dǎo)致正常的平衡移動(dòng)，不會(huì)導(dǎo)致反常的平衡移動(dòng)。顯然，引文部分第2句至第4句的描述是錯(cuò)誤的。需要強(qiáng)調(diào)的是，不要混淆了濃度和物質(zhì)的量變化對平衡移動(dòng)影響的區(qū)別。平衡移動(dòng)原理要求用濃度變化進(jìn)行判斷，改變某反應(yīng)組分的濃度，平衡總是向著削弱這種改變的方向移動(dòng)，該原理是普遍適用的，不會(huì)有例外。如果用物質(zhì)的量變化判斷平衡移動(dòng)，在恒溫恒壓下就可能會(huì)出現(xiàn)反常的平衡移動(dòng)?？紤]到全國很多高校使用該教材，影響面大，因此撰寫此文以引起使用該教材的教師和學(xué)生的注意，并希望教材再版時(shí)能給以糾正。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉俊吉,周亞平,李松林.物理化學(xué)(上冊).第5版.北京:高等教育出版社,2009

[2] Levine I N.物理化學(xué)(上冊).褚德螢,李芝芬,張玉芬譯.北京:北京大學(xué)出版社,1987

[3] 登比 K G.化學(xué)平衡原理.第4版.戴岡夫,譚曾振,韓德剛譯.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1985

[4] 王穎霞.大學(xué)化學(xué),2009,24(5):75