淺淡化學(xué)平衡中的含量問題

淺淡化學(xué)平衡中的含量問題
                                                                     楊利兵
復(fù)習(xí)完《化學(xué)平衡的移動(dòng)》這一節(jié)后，感受最深的是學(xué)生對(duì)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(jìn)行2N（g）M(g) 的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后；
（1）若再充入N，達(dá)到新平衡后，N的百分含量將———；（2）若再充入M，達(dá)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(shí)溫度壓強(qiáng)相等），充入N，達(dá)平衡時(shí)，此時(shí)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(shí)加壓平衡向正方向移動(dòng)，達(dá)新平衡時(shí)，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(jīng)過等效模式處理（同上），結(jié)果一樣，N的含量減少。
講完后，很多學(xué)生覺得難以理解，怎么加入M與N結(jié)果會(huì)一樣？加入N平衡向正方向移動(dòng)，加入M平衡向逆方向移動(dòng)，怎么可能N的含量都減��？另外，怎么加入N反而N的含量會(huì)減��？我覺得這其中涉及幾個(gè)問題，學(xué)生可能沒弄清楚，從而導(dǎo)致無(wú)法理解。
第一個(gè)問題，有關(guān)含量的求法。對(duì)于任一物質(zhì)A，其含量A%= n(A)/n(總) 求含量一定要通過計(jì)算推理而得，切不可簡(jiǎn)單認(rèn)為平衡朝哪個(gè)方向移動(dòng)，反應(yīng)物含量降低，生成物含量會(huì)增加。
例2：1、0               充入某固定容器的反應(yīng)器中，在一定條件下，反應(yīng)：
，達(dá)平衡時(shí)有2/3的  轉(zhuǎn)化為   在相同條件下，將        充入同一反應(yīng)器中在相同溫度下平衡后，平衡混合氣體中  的體積分?jǐn)?shù)約為：
A22.2%        B28.2%        C33.3%        D37.8
解析:原平衡時(shí)        所以原平衡   含量為
新平衡時(shí),         之間,所以   體積與分?jǐn)?shù)(即含量)為          所以2/9    故填B
第二個(gè)問題:平衡移動(dòng)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(dòng),這種說(shuō)法不錯(cuò),兩種途徑達(dá)平衡時(shí),N 的物質(zhì)的量都比原來(lái)大,但總物質(zhì)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(wú)法確定,因此采用等效模式處理,先經(jīng)過同溫同壓處溫,此時(shí)加入的N或M達(dá)到平衡時(shí),由比例等效可知含量與原平衡同,加壓C此時(shí)未投料,平衡向正方向移動(dòng),M的物質(zhì)的量增大,而總物質(zhì)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(wú)關(guān),正因?yàn)槿绱?我們采取等效平衡模式,使得問題簡(jiǎn)單化,而得出正確結(jié)論,
第三個(gè)問題,對(duì)于任一平衡態(tài)的可逆反應(yīng)。以       為例,若平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)物A或B 的含量會(huì)如何變化?這其實(shí)也需分情況討論:
(1) 若加入A而導(dǎo)致平衡正向移動(dòng),加入A,A的物質(zhì)的量一定增大,總物質(zhì)的量也增大,但B的物質(zhì)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(huì)減小,B的含量就無(wú)法確定了.
(2) 若不投料,而改變溫度或壓強(qiáng)  的平衡正向移動(dòng),那么,A或B的物質(zhì)的量就減小,而總物質(zhì)的量的變化情況由方程式系數(shù)決定, ①a+b＞c+d 時(shí),    減小,但生成物的物質(zhì)的量增大,所以C與D 的含量都會(huì)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(wú)論a、b、c、d系數(shù)如何,只要知道平衡向正方向移動(dòng),反應(yīng)物A、B的含量一定會(huì)減小,同樣,若逆向移動(dòng),A、B的含量一定會(huì)增加。
因此，對(duì)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(dòng)”變?yōu)椤安煌读隙鴥H改變溫度或壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng)”，使得問題簡(jiǎn)單化，直接由平衡移動(dòng)可知含量問題基本上可以解決，但這只是我個(gè)人的看法，希望同行批評(píng)指正。

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