對課本中一道習題解答的異議

鐘汝永（云南省臨滄市第一中學　云南臨滄　677000）

對課本中一道習題解答的異議

鐘汝永
（云南省臨滄市第一中學云南臨滄677000）

摘要：對中學教材《化學反應原理》中的一道習題答案提出異議，認為如果外界條件對正反應速率和逆反應速率的影響出現不一致，則應指明所比較的速率的類型和比較的時間段。同時對原題提出了修改建議。

關鍵詞：化學反應速率；課本習題；習題解答

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）04-0065-01G633．8

文獻標識碼：B

人教版《化學反應原理》§2－2中有一道涉及外界條件對化學反應速率影響的習題［1］：

在一密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強為p（Pa），并在一定溫度下使其發生反應：H2（g）＋I2（g）＝2HI（g）ΔH＜0。保持容器內氣體壓強不變，向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），反應速率_________，理由是___________。

與教材相配套的教師教學用書中所提供的答案［2］是：反應速率“不變”，理由是：“在一定溫度和壓強下，氣體體積與物質的量成正比，反應物的物質的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應物的濃度沒有變化，所以，反應速率不變”。

絕大部分師生持有這種觀點，并認為的v－t圖如圖1：

圖1　

這種觀點比較的是第一次平衡和再次充入反應物后達到平衡時的反應速率。雖然兩次平衡是等效的，但兩次平衡之間如果經歷過“v（正）≠v（逆）”的過程（即化學平衡的移動），則這樣的比較就不符合實際。如果將“恒壓下充入反應物”的過程分為兩步：待原反應達到平衡后，先保持恒容，向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），平衡向正反應方向移動，達到平衡后，再將容器容積擴大到原來的2倍，這次平衡沒有移動。但總的結果是“平衡向正反應方向移動了”，既然平衡移動了，反應速率怎么會“不變”呢？

假設容器容積為1L，反應進行到t1時刻達到平衡，兩種反應物都消耗了a mol，則平衡常數K＝4a2／（1－a）2；到了t2時刻再充入反應物各1mol，則容器的容積變為2L，因濃度商Qc＝4a2／（2－a）2＜K＝4a2／（1－a）2，Qc＜K，所以平衡向正反應方向移動，v（正）＞v（逆），到t3時刻再次達到平衡，v－t圖如圖2。

圖2　

由于兩次平衡之間經歷的t2－t3時間段內v正≠v逆的，所以應該比較t1－t2和t2－t3這兩個相連時間段內的速率，但由于這兩個時間段內正、逆反應速率的變化不一致，因此兩種速率應分開比較：t2－t3時間段與t1－t2時間段相比較，正反應速率增大，逆反應速率減小。再次達到的平衡與原平衡相比較，各速率均對應相等。

化學平衡的移動過程和達到的新平衡與原平衡相比較，正反應速率和逆反應速率的變化往往具有一致性，即“同增”或“同減”。如對上述反應而言，達到平衡后若升高溫度，平衡移動過程與原平衡比較，正反應速率和逆反應速率都增大；再次達到的平衡與原平衡比較，也是正反應速率增大和逆反應速率都增大。所以，籠統的說“升高溫度，化學反應速率增大”。但化學平衡的移動過程（v正≠v逆）與化學平衡的移動結果（v正＝v逆≠0）與原平衡相比較，會出現各相應速率的變化不一致的情況，此時應明確指出比較的時間段和速率的類型。

綜上所述，建議對原題作如下修改：

在一密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強為p（Pa），并在一定溫度下使其充分反應達到下列平衡：H2（g）＋I2（g）?2HI（g）ΔH＜0。保持容器內氣體壓強不變，再向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），此時，正反應速率____、逆反應速率_____，再次

達到的平衡與原平衡相比較，反應速率_______。

參考文獻

［1］宋心琦主編．普通高中課程標準試驗教科書·化學反應原理（選修4）［M］．北京：人民教育出版社，2007：24．

［2］何少華等．普通高中課程標準試驗教科書·化學反應原理（選修4）教師教學用書［M］．北京：人民教育出版社，2007：38

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．024