Question

在100 ℃和2×10⁶Pa的條件下，反應(yīng)aA(g)dD(g)+eE(g)，建立平衡后再逐步增大體系的壓強(qiáng)(溫度維持不變)。下表列出了不同壓強(qiáng)下反應(yīng)建立平衡時(shí)物質(zhì)D的壓強(qiáng)與濃度的關(guān)系：

壓強(qiáng)/Pa	2×106	5×106	1×107
D的濃度/mol·L-1	0.085	0.20	0.44

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列問(wèn)題：

（1）壓強(qiáng)從2×10⁶Pa增加到1×10⁷Pa時(shí)，平衡向____________反應(yīng)方向移動(dòng)(填“正”或“逆”)，理由是________________________________________。

（2）壓強(qiáng)從5×10⁶Pa增加到1×10⁷Pa時(shí)，平衡向____________反應(yīng)方向移動(dòng)(填“正”或“逆”)，此時(shí)平衡向該方向移動(dòng)的兩個(gè)必要條件是

①_________________________________________________________________。

②_________________________________________________________________。

Answer 1

(1)逆  壓強(qiáng)由2×10⁶到5×10⁶，變?yōu)樵瓉?lái)的2.5倍，若平衡不移動(dòng)，D的濃度也應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2.5倍，即濃度應(yīng)為0.212 5 mol·L^-1，現(xiàn)濃度為0.20 mol·L^-1，說(shuō)明平衡向D的物質(zhì)的量濃度減小的方向移動(dòng)，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。結(jié)合平衡移動(dòng)原理，加壓平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)。從而得出a＜d+e。

(2)正  反應(yīng)物的氣體分子數(shù)大于生成物的氣體分子數(shù)  E在加壓后變?yōu)橐后w或固體

解析：當(dāng)學(xué)生沒(méi)有做過(guò)同類(lèi)型的試題時(shí)，很難做對(duì)幾個(gè)空。正確率極低，絕大部分同學(xué)只做對(duì)第一個(gè)空。是什么原因?qū)е麓私Y(jié)果的產(chǎn)生呢？雖然我們平時(shí)經(jīng)常接觸到“壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，某物質(zhì)如反應(yīng)物B在平衡時(shí)的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1.6倍，求反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)的大小關(guān)系”這類(lèi)試題，也會(huì)分析此題并得出正確結(jié)論(加壓時(shí)，暫不考慮平衡移動(dòng)。壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，濃度變?yōu)樵瓉?lái)的二倍。然后再考慮平衡移動(dòng)的情況�，F(xiàn)在反應(yīng)物B的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1.6倍，說(shuō)明平衡向B減小的方向移動(dòng)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理，加壓平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，從而得出反應(yīng)物的氣體分子數(shù)大于生成物的氣體分子數(shù))。由于長(zhǎng)期做此類(lèi)題產(chǎn)生了定勢(shì)思維，所以拿到此類(lèi)題后，很容易得出正確的結(jié)論。但如果試題的變動(dòng)稍大(如本題)，學(xué)生簡(jiǎn)直就不知該如何下手。實(shí)際上，解題原理相同。壓強(qiáng)由2×10⁶到5×10⁶，變?yōu)樵瓉?lái)的2.5倍，若平衡不移動(dòng)，D的濃度也應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2.5倍，即濃度應(yīng)為0.212 5 mol·L^-1，現(xiàn)濃度為0.20 mol·L^-1，說(shuō)明平衡向D的物質(zhì)的量濃度減小的方向移動(dòng)，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。結(jié)合平衡移動(dòng)原理，加壓平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)。從而得出a＜d+e。

壓強(qiáng)由5×10⁶變?yōu)?×10⁷，增大為原來(lái)的二倍；濃度由0.20變?yōu)?.44，變?yōu)樵瓉?lái)的2.2倍，說(shuō)明加壓平衡向生成D的方向即正反應(yīng)方向移動(dòng)，這時(shí)學(xué)生們犯疑惑了，這是怎么回事呢？是上面的結(jié)論錯(cuò)了，還是勒夏特列原理出了問(wèn)題？于是大部分同學(xué)放棄了此題的求解。其實(shí)只要我們重新審查上面的分析，堅(jiān)信勒夏特列原理不會(huì)出錯(cuò)，就會(huì)得出另一個(gè)意想不到的結(jié)論。加壓，平衡一定向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)。原來(lái)a＜d+e，現(xiàn)在要使a大于產(chǎn)物中氣體的分子數(shù)，D一定為氣體，所以只能是E在加壓后變?yōu)橐后w或固體。