增加一反應物濃度，另一反應物的轉化率一定增大嗎？

胡建樹

（江西省南康中學 江西 南康 341400）

很多人都認為增加一反應物的濃度，另一反應物的轉化率一定增大，而自身的轉化率卻降低。在平時的教學中，也有老師明確指出：增加一反應物濃度，平衡向正反應方向移動，另一反應物的轉化率必然增大，學生也就深信不疑的接受這一規(guī)律。該解釋聽起來似乎合情合理，經(jīng)仔細推敲發(fā)現(xiàn)，這一規(guī)律是片面的，不準確的，甚至是錯誤的。下面以實例進行剖析。

題目：在一定溫度和壓強的密閉容器中加入一定量的 N2和 H2，使反應 N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g） 達到平衡。保持容器內(nèi)的溫度和壓強不變，向平衡體系中加入少量的N2，再次達到平衡時H2的轉化率如何變化，說明理由。

一、數(shù)據(jù)分析

假設反應達到平衡時N2、H2和NH3的物質的量各為a mol、b mol、c mol。為計算和書寫方便，設該溫度和壓強下的摩爾體積為 Vm＝1 mol·L－1。

二、理論探討

在恒溫恒壓下，增加一種反應物的濃度，為何另一反應物的轉化率可能增大，也可能減小或不變呢，我們可以用勒夏特列原理來分析（如果改變影響平衡的多個條件，應分別分析，綜合判斷）。

當加入少量N2時，要保持恒溫恒壓，體積必然增大，導致H2和NH3濃度同等倍數(shù)減小。根據(jù)勒夏特列原理：（1）加入少量N2，N2濃度增大，平衡向正反應方向移動；（2）H2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小，它們共同影響著平衡移動的方向：H2濃度減小使平衡向逆反應方向移動，NH3濃度減小使平衡向正反應方向移動，因H2的化學計量數(shù)大于NH3的化學計量數(shù)，所以H2濃度的變化對化學平衡的移動占主要因素，故H2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小使平衡向逆反應方向移動。綜合（1）和（2）兩個相反結論：加入少量N2，平衡可能向正反應方向移動，也可能向逆反應方向移動或不移動，從而導致H2的轉化率可能增大，也可能減小或不變。

由此，也可以根據(jù)勒夏特列原理快速判斷平衡移動的方向及另一反應物的轉化率變化情況。

在恒溫恒壓的密閉容器中進行如下反應：aA（g）＋bB（g）c?C（g）＋dD（g），反應達到平衡，保持容器內(nèi)的溫度和壓強不變，加入少量A（g），反應物B（g）的轉化率如何變化。

根據(jù)勒夏特列原理：（1）加入少量A，A濃度增大，平衡向正反應方向移動；

（2）B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小，B濃度減小導致平衡向逆反應方向移動，C和D濃度減小導致平衡向正反應方向移動，這三種物質濃度減小共同影響著平衡的移動。至于平衡如何移動，就要看B、C、D它們的化學計量數(shù)的關系：

①當b＝c＋d時，B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小，共同影響的結果是平衡不移動。再結合（1），原平衡必然向正反應方向移動，從而B（g）的轉化率增大；

②當b＜c＋d時，B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小共同影響的結果是平衡向正反應方向移動，再結合（1），原平衡一定向正反應方向移動，從而B（g）的轉化率增大；

③當b＞c＋d時，B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小共同影響的結果是平衡向逆反應方向移動，再結合（1），平衡可能向正反應方向移動，也可能向逆反應方向移動或不移動，從而導致B（g）的轉化率可能增大，也可能減小或不變。

若上題中“向平衡體系中加入少量的N2”改為“加入少量的H2”，則N2的轉化率如何變化？

根據(jù)勒夏特列原理：（1）加入少量H2，H2濃度增大，平衡向正反應方向移動；

（2）N2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小，因N2的化學計量數(shù)1＜NH3的化學計量數(shù)2，N2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小，共同影響的結果是平衡向正反應方向移動，再結合（1），原平衡一定向正反應方向移動，從而N2的轉化率一定增大。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出同樣的結果，本文從略。

三、結論和反思

綜上所述，增加一種反應物的濃度，另一反應物的轉化率不一定增大，應根據(jù)情況作具體分析：（1）在恒溫恒容的密閉容器中增加一反應物的濃度，另一反應物的轉化率一定增大；（2）在恒溫恒壓的密閉容器中增加一反應物的濃度，另一反應物的轉化率可能增大，也可能減小或不變。

所以在分析問題時，我們可以設置問題情景，利用學生的認知沖突來提高學生的問題處理能力。在學習理論和規(guī)律時，應該辯證的對待，不能完全依賴慣性思維，它常常會將我們帶入誤區(qū)。

參考資料

［1］ 姚志紅.剖析因平衡移動導致體積分數(shù)的變化［J］.中學化學教學參考，2007，（4）：35