應(yīng)用勒夏特列原理的三個(gè)誤區(qū)

摘?要：教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生關(guān)于化學(xué)平衡的移動(dòng)有幾個(gè)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)，造成學(xué)生理解錯(cuò)誤，難以糾正，為此有必要認(rèn)真梳理，做出澄清。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡移動(dòng);勒夏特列原理;化學(xué)平衡常數(shù)

化學(xué)平衡移動(dòng)指在封閉體系中，某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，如果改變影響平衡的條件（如濃度、溫度、壓強(qiáng)），在新的條件下建立新平衡的過程。化學(xué)平衡移動(dòng)的方向通常用勒夏特列原理來判定，它是一個(gè)定性預(yù)測化學(xué)平衡點(diǎn)的原理。人教版高中化學(xué)選修四P38是這樣描述的“法國化學(xué)家勒夏特列曾就此總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強(qiáng)，濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，這就是著名的勒夏特列原理。”我們可以這樣理解比如一個(gè)可逆反應(yīng)中，當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí)，平衡要向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡的移動(dòng)會(huì)使得增加的反應(yīng)物濃度又會(huì)逐步減少;但這種減弱不可能消除增加反應(yīng)物濃度對這種反應(yīng)物本身的影響，與舊的平衡體系中這種反應(yīng)物的濃度相比而言，還是增加了。在有氣體參加或生成的可逆反應(yīng)中，當(dāng)增加壓強(qiáng)時(shí)，平衡總是向體積縮小的方向移動(dòng)，比如在N2+3H22NH3這個(gè)可逆反應(yīng)中，達(dá)到一個(gè)平衡后，對這個(gè)體系進(jìn)行加壓，比如壓強(qiáng)增加為原來的兩倍，這時(shí)舊的平衡要被打破，平衡向體積縮小的方向移動(dòng)，即在本反應(yīng)中向正反應(yīng)方向移動(dòng)，建立新的平衡時(shí)，增加的壓強(qiáng)即被減弱，不再是原平衡的兩倍，但這種增加的壓強(qiáng)不可能完全被消除，也不是與原平衡相同，而是處于這兩者之間。但是運(yùn)用此原理時(shí)存在幾個(gè)誤區(qū)。

一、

其他條件不變時(shí)增大反應(yīng)物濃度平衡一定正向移動(dòng)

例題1?判斷正誤。

恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2、NH3各1 mol，若此時(shí)再充入3 mol

N2，則平衡正向移動(dòng)。

如果根據(jù)勒夏特列原理很容易判斷這種說法是正確的，但平衡移動(dòng)方向還可以借助平衡常數(shù)。設(shè)平衡時(shí)容器體積為1 L，該溫度下平衡常數(shù)K=121×13=1，再向容器中再充入3 mol N2，利用體積之比等于氣體物質(zhì)的量之比計(jì)算出容器體積為2 L。再計(jì)算此時(shí)濃度商Qc=12242×123=1-K，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。平衡不移動(dòng)，故這種說法錯(cuò)誤。當(dāng)然用分壓平衡常數(shù)算也可以，原平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2、NH3各1 mol，三者的分壓為1/3p，此時(shí)用分壓表示的平衡常數(shù)為：Kp=（1/3p）2/[（1/3p）×（1/3p）3]=9/p2，再充入3 mol N2，N2、H2、NH3各4 mol、1 mol、1

mol，三者的分壓為2/3p、1/3p、1/6p，三者的分壓為1/3p，用分壓表示Qp=（1/6p）2/[（2/3p）×（1/6p）3]=9/p2=Kp平衡仍然不移動(dòng)。為什么兩種方法分析結(jié)果不同呢？這是因?yàn)槔障奶亓性碛脕斫忉寙我蛔兞繉瘜W(xué)平衡影響的，而此題涉及的是多變量，恒壓加N2，反應(yīng)物濃度一個(gè)增加，一個(gè)減小，生成物濃度減小。所以此題應(yīng)用平衡常數(shù)來判斷平衡移動(dòng)的方向。所以其他條件不變時(shí)增大反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡正向移動(dòng)，主要是指恒溫恒容的條件下，增大反應(yīng)物濃度，而其他反應(yīng)物或生成物濃度不變，化學(xué)平衡正向移動(dòng)。如果多種物質(zhì)濃度改變就要通過平衡常數(shù)來判斷移動(dòng)方向。

二、

其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，平衡移動(dòng)后，新平衡反應(yīng)物的濃度就一定大于原平衡的反應(yīng)物的濃度

在恒溫恒容時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率平衡正向移動(dòng)，新平衡中反應(yīng)物和生成物的濃度，正逆反應(yīng)速率都要比原平衡大。如果是恒溫恒容情況又如何呢？

例題2?在一恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：

A（g）+B（g）2C（g）ΔH<0，t1時(shí)刻達(dá)到平衡后，在t2時(shí)刻改變某一條件，其反應(yīng)過程如圖所示。

請問t2時(shí)刻改變的條件是什么？

根據(jù)t2時(shí)刻逆反應(yīng)速率增大而后又減小，可知平衡逆向移動(dòng)，而新平衡和原平衡的正逆反應(yīng)速率相同，可知新舊平衡是等效平衡。所以t2時(shí)改變的條件是增大生成物濃度，導(dǎo)致體積擴(kuò)大，反應(yīng)物的濃度減小，正反應(yīng)速率減小所致。

由上述分析可知恒溫恒壓時(shí)增大反應(yīng)物濃度，新平衡的濃度，正逆反應(yīng)速率都不一定比原平衡大;不能簡單套用勒夏特列原理認(rèn)為平衡正向移動(dòng)，新平衡的濃度速率均比原平衡大。這是由于恒溫恒壓下，增大反應(yīng)物濃度，生成物的濃度減小，有兩個(gè)變量，故勒夏特列原理不適用。

三、

其他條件不變時(shí)，對有氣體參加的反應(yīng)增大壓強(qiáng)平衡移動(dòng)后，新平衡的壓強(qiáng)一定比原平衡的壓強(qiáng)大

按照勒夏特列原理，如果有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)我們一般通過縮小體積來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物和生成物的氣體濃度會(huì)變大，故正逆反應(yīng)速率會(huì)增大，平衡朝氣體體積縮小的方向移動(dòng);平衡的移動(dòng)只能減弱這種影響，而不能消除這種影響。新平衡的濃度，正逆反應(yīng)速率都會(huì)比原平衡大。但是有的反應(yīng)并非如此。

例題3?當(dāng)可逆反應(yīng)CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g），在一恒溫恒容條件下達(dá)到平衡后，再充入一定量的CO2重新達(dá)到平衡后，體系的壓強(qiáng)????。（填變大、不變、變小）

由于此題中溫度未變，故Kp不變，Kp=p（CO2）所以體系的壓強(qiáng)不變。在新舊平衡中CO2的濃度、正逆反應(yīng)速率不變。當(dāng)方程式中只有一種是氣體時(shí)，無論是反應(yīng)物或者生成物，如果在恒溫恒容的條件下，當(dāng)增加氣體的物質(zhì)的量可以用勒夏特列原理來判定平衡移動(dòng)方向，但是平衡移動(dòng)的結(jié)果，要結(jié)合平衡常數(shù)來分析;如果是在恒溫恒壓的條件下增加氣體的物質(zhì)的量，氣體體積擴(kuò)大，濃度不變，平衡不移動(dòng)。這是一種很特殊的情況。

綜上所述，用勒夏特列原理分析平衡的移動(dòng)方向是沒有問題的，但是平衡移動(dòng)的結(jié)果要結(jié)合平衡常數(shù)來分析。具體問題具體分析，不能一概而論。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

徐建初，重慶市，重慶市二十九中。