淺淡化學平衡中的含量問題

淺淡化學平衡中的含量問題

淺淡化學平衡中的含量問題
                                                                     楊利兵
復習完《化學平衡的移動》這一節(jié)后，感受最深的是學生對含晤問題有些迷惑，例1：
一定溫度下，在容積為Vt和密閉容器中進行2N（g）M(g) 的化學反應，當反應達到平衡后；
（1）若再充入N，達到新平衡后，N的百分含量將———；（2）若再充入M，達到新平衡后， N 的百分含量將———
   解法如下，（1）建立等效模型，將此過程分為兩步：第一步：在等壓條件下（與原平衡時溫度壓強相等），充入N，達平衡時，此時N的含量與原平衡相等（利用同溫同壓下比例特等效）；第二步，再壓縮到原體積，此時加壓平衡向正方向移動，達新平衡時，N 的含量將減少。
（2）充入N與M是等效的（依方程式可知）同樣經過等效模式處理（同上），結果一樣，N的含量減少。
講完后，很多學生覺得難以理解，怎么加入M與N結果會一樣？加入N平衡向正方向移動，加入M平衡向逆方向移動，怎么可能N的含量都減小？另外，怎么加入N反而N的含量會減小？我覺得這其中涉及幾個問題，學生可能沒弄清楚，從而導致無法理解。
第一個問題，有關含量的求法。對于任一物質A，其含量A%= n(A)/n(總) 求含量一定要通過計算推理而得，切不可簡單認為平衡朝哪個方向移動，反應物含量降低，生成物含量會增加。
例2：1、0               充入某固定容器的反應器中，在一定條件下，反應：
，達平衡時有2/3的  轉化為   在相同條件下，將        充入同一反應器中在相同溫度下平衡后，平衡混合氣體中  的體積分數(shù)約為：
A22.2%        B28.2%        C33.3%        D37.8
解析:原平衡時        所以原平衡   含量為
新平衡時,         之間,所以   體積與分數(shù)(即含量)為          所以2/9    故填B
第二個問題:平衡移動方向的處理。勒夏特列原理講解的是單一條件引起的平衡移動,這種說法不錯,兩種途徑達平衡時,N 的物質的量都比原來大,但總物質的量也增大了,由N 的含量N%    可知,N的含量N%可能增大,可能減小,無法確定,因此采用等效模式處理,先經過同溫同壓處溫,此時加入的N或M達到平衡時,由比例等效可知含量與原平衡同,加壓C此時未投料,平衡向正方向移動,M的物質的量增大,而總物質的量減小,因此M的含量增大,從而N的含量減小.
等效平衡的依據(jù)是平衡的建立與途徑無關,正因為如此,我們采取等效平衡模式,使得問題簡單化,而得出正確結論,
第三個問題,對于任一平衡態(tài)的可逆反應。以       為例,若平衡向正向移動,反應物A或B 的含量會如何變化?這其實也需分情況討論:
(1) 若加入A而導致平衡正向移動,加入A,A的物質的量一定增大,總物質的量也增大,但B的物質的量減小,B的含量可確定一定減小,同樣,加入B,A的含量會減小,B的含量就無法確定了.
(2) 若不投料,而改變溫度或壓強  的平衡正向移動,那么,A或B的物質的量就減小,而總物質的量的變化情況由方程式系數(shù)決定, ①a+b＞c+d 時,    減小,但生成物的物質的量增大,所以C與D 的含量都會增加,因而A與B含量都減小。  ②a+b=c+d  不變,所以A與B的含量都減小。③a+b＜c+d    增大，所以A與B含量都減小。
綜上可知,無論a、b、c、d系數(shù)如何,只要知道平衡向正方向移動,反應物A、B的含量一定會減小,同樣,若逆向移動,A、B的含量一定會增加。
因此，對于上述問題，采用等效處理的目的就是將“投料引起的平衡移動”變?yōu)椤安煌读隙鴥H改變溫度或壓強引起的平衡移動”，使得問題簡單化，直接由平衡移動可知含量問題基本上可以解決，但這只是我個人的看法，希望同行批評指正。

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