根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向進(jìn)行定性判斷

李德志

【摘 要】通過(guò)對(duì)勒夏特列原理的學(xué)習(xí)，能較好地引導(dǎo)學(xué)生從定性的角度，根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素對(duì)平衡的移動(dòng)方向作出快速的判斷，同時(shí)推測(cè)平衡移動(dòng)帶來(lái)的其它相關(guān)量的變化。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)平衡;移動(dòng)定性;判斷

勒沙特列原理指的是改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。反之如果知道了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也可以推測(cè)使化學(xué)平衡移動(dòng)的條件或其它變化量。

一、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷物質(zhì)的聚集狀態(tài)

壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響僅適用于有氣體參加或生成的反應(yīng)，如反應(yīng)aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）（a+b≠c+d），根據(jù)壓強(qiáng)改變對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響——增大（或減?。簭?qiáng)平衡向氣體分子數(shù)減小（或增大）的方向移動(dòng)，可以判斷物質(zhì)的聚集狀態(tài)?？赡娣磻?yīng)：2A（g）+nB（？）?2C（g）達(dá)到化學(xué)平衡以后，若增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由此可判斷B為氣體;若增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，由此可判斷B為固體或液體。

二、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為，可按反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)分成兩類來(lái)討論。

（1）對(duì)于反應(yīng)物和生成物都是氣體的可逆反應(yīng)。當(dāng)外界條件改變時(shí)，不管平衡怎樣移動(dòng)，混合氣體的總質(zhì)量始終不變，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與氣體物質(zhì)的量成反比，即平衡向物質(zhì)的量縮小的方向移動(dòng)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將變大，反之，相對(duì)分子質(zhì)量將變小。

（2）對(duì)于有非氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，則分析具體情況，按，分別討論m和n進(jìn)行判斷。例如：3A（g）?3B（g）+C（s）ΔH>0，隨溫度升高，平衡正向移動(dòng)，氣體總質(zhì)量減小，氣體物質(zhì)的量不變，則氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量變小。

三、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷反應(yīng)的能量變化

溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響與反應(yīng)吸熱、放熱有關(guān)，根據(jù)溫度改變及其平衡移動(dòng)的方向，可以判斷正、逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。對(duì)于可逆反應(yīng)：A（g）+B（g）?2C（g）達(dá)到平衡后，升高溫度，若C的體積分?jǐn)?shù)增大（或A、B的轉(zhuǎn)化率增大）（如圖I），可判斷是平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若C的體積分?jǐn)?shù)減?。ɑ駻、B的轉(zhuǎn)化率減小）（如圖II），可判斷是平衡逆向移動(dòng)，則可正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

四、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷方程式中氣體反應(yīng)物和氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小

改變壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)的方向與氣體反應(yīng)物及生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小有關(guān)。據(jù)此，由壓強(qiáng)改變及其平衡移動(dòng)的方向，可以判斷化學(xué)方程式中氣體反應(yīng)物和氣體生成物之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。如可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g），在反應(yīng)過(guò)程中A的百分含量ω（A）隨壓強(qiáng)（p）變化曲線，如圖III所示，則a+b c+d（填入“>”“<”或“=”）。由圖示可知：增大壓強(qiáng)，A的百分含量逐漸變小，即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);又因增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，故a+b>c+d。

在特殊情況中，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向還可以確定某氣體物質(zhì)的具體的化學(xué)計(jì)量系數(shù)。如可逆反應(yīng)：A（g）+nB（g）?3C（g），在恒溫下，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖IV所示，試確定n值。由圖IV可知增大壓強(qiáng)，B的轉(zhuǎn)化率不變，即平衡不移動(dòng)，則有1+n=3，n=2。

五、根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

由于外界條件改變，引起化學(xué)平衡移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向可以判斷某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。其規(guī)律如下：

1.溫度、壓強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響

在其它條件不變的情況下，改變溫度或改變氣體反應(yīng)的容器體積（即改變壓強(qiáng)），若化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大;若化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定減小。

2.濃度對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響

（1）減小生成物的濃度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大;

（2）對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，增加某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大，而該反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率一般是減小的。如：反應(yīng)aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）達(dá)平衡后，保持容積不變?cè)偌尤霘怏wA，則平衡正向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率增大，A的轉(zhuǎn)化率減小。若按原始投料比同時(shí)加入A、B兩種氣體，達(dá)新平衡的過(guò)程中還是正向移動(dòng)，但此時(shí)A、B的轉(zhuǎn)化率的變化由a+b和c+d的相對(duì)大小有關(guān)。因?yàn)榇藭r(shí)相當(dāng)于對(duì)體系加壓的過(guò)程，若a+b>c+d，平衡右移，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大;若a+b

（3）對(duì)于分解反應(yīng)（即反應(yīng)物只有一種），其轉(zhuǎn)化率要視反應(yīng)前后物質(zhì)的計(jì)量數(shù)而定。若反應(yīng)前后氣體分子總物質(zhì)的量相等，如2HI（g）?H2（g）+I2（g），不論如何改變HI的濃度，HI的轉(zhuǎn)化率都不變;若反應(yīng)后氣體分子數(shù)是減小的，如2NO2（g）?N2O4（g），增加NO2的濃度，則NO2的轉(zhuǎn)化率增大;若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增加，如2NH3（g）?N2（g）+3H2（g），增加NH3的濃度，則NH3的轉(zhuǎn)化率減小。

總之，熟練掌握化學(xué)平衡移動(dòng)原理，可以迅速判斷平衡移動(dòng)的方向及其帶來(lái)的其它量的變化，能讓學(xué)生更好的解決有關(guān)平衡移動(dòng)的問(wèn)題。