胡建樹

（江西省南康中學(xué) 江西 南康 341400）

很多人都認(rèn)為增加一反應(yīng)物的濃度，另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大，而自身的轉(zhuǎn)化率卻降低。在平時(shí)的教學(xué)中，也有老師明確指出：增加一反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必然增大，學(xué)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(xì)推敲發(fā)現(xiàn)，這一規(guī)律是片面的，不準(zhǔn)確的，甚至是錯(cuò)誤的。下面以實(shí)例進(jìn)行剖析。

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

一、數(shù)據(jù)分析

假設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2、H2和NH3的物質(zhì)的量各為a mol、b mol、c mol。為計(jì)算和書寫方便，設(shè)該溫度和壓強(qiáng)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(yīng)物的濃度，為何另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)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(gè)條件，應(yīng)分別分析，綜合判斷）。

當(dāng)加入少量N2時(shí)，要保持恒溫恒壓，體積必然增大，導(dǎo)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(yīng)方向移動(dòng)；（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(dòng)的方向：H2濃度減小使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3濃度減小使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因H2的化學(xué)計(jì)量數(shù)大于NH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)，所以H2濃度的變化對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)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(yīng)方向移動(dòng)。綜合（1）和（2）兩個(gè)相反結(jié)論：加入少量N2，平衡可能向正反應(yīng)方向移動(dòng)，也可能向逆反應(yīng)方向移動(dòng)或不移動(dòng)，從而導(dǎo)致H2的轉(zhuǎn)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(dòng)的方向及另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率變化情況。

在恒溫恒壓的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：aA（g）＋bB（g）c?C（g）＋dD（g），反應(yīng)達(dá)到平衡，保持容器內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)不變，加入少量A（g），反應(yīng)物B（g）的轉(zhuǎn)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(yīng)方向移動(dòng)；

（2）B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小，B濃度減小導(dǎo)致平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C和D濃度減小導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，這三種物質(zhì)濃度減小共同影響著平衡的移動(dòng)。至于平衡如何移動(dòng)，就要看B、C、D它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系：

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

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

③當(dāng)b＞c＋d時(shí)，B、C和D的濃度同等倍數(shù)減小共同影響的結(jié)果是平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，再結(jié)合（1），平衡可能向正反應(yīng)方向移動(dòng)，也可能向逆反應(yīng)方向移動(dòng)或不移動(dòng)，從而導(dǎo)致B（g）的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yīng)方向移動(dòng)；

（2）N2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小，因N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)1＜NH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)2，N2和NH3的濃度同等倍數(shù)減小，共同影響的結(jié)果是平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，再結(jié)合（1），原平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)，從而N2的轉(zhuǎn)化率一定增大。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出同樣的結(jié)果，本文從略。

三、結(jié)論和反思

綜上所述，增加一種反應(yīng)物的濃度，另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大，應(yīng)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(yīng)物的濃度，另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大；（2）在恒溫恒壓的密閉容器中增加一反應(yīng)物的濃度，另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能增大，也可能減小或不變。

所以在分析問題時(shí)，我們可以設(shè)置問題情景，利用學(xué)生的認(rèn)知沖突來提高學(xué)生的問題處理能力。在學(xué)習(xí)理論和規(guī)律時(shí)，應(yīng)該辯證的對(duì)待，不能完全依賴慣性思維，它常常會(huì)將我們帶入誤區(qū)。

參考資料

［1］ 姚志紅.剖析因平衡移動(dòng)導(dǎo)致體積分?jǐn)?shù)的變化［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2007，（4）：35