化學(xué)平衡移動(dòng)中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化

1、化學(xué)平衡移動(dòng)中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化摘要：化學(xué)平衡移動(dòng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率的變化一直是高中化學(xué)平衡部分教學(xué)的 難點(diǎn)。如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能 夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；反應(yīng)物；變化化學(xué)平衡的教學(xué)是高中化學(xué)原理概念中的一大難點(diǎn)，也是重點(diǎn)，并且該內(nèi) 容在必修、選修中都有涉及，如何把握在兩個(gè)模塊中的深度和廣度？對(duì)于一些 難點(diǎn)應(yīng)當(dāng)如何處理？對(duì)于一些重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)如何挖掘？是每位教師都在極力探討的 一個(gè)問題。由于受高中教材深度、廣度的限制，這一部分知識(shí)不僅抽象而且表述也非 常模糊。在教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)于一些模棱兩可的問題教師往往都是憑經(jīng)驗(yàn)處理。 筆者在查閱大量資料的

2、基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)例證，談一談自己的看法，并藉此拋 磚引玉。化學(xué)平衡是有條件的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)影響化學(xué)平衡的條件改變時(shí)，原來的平 衡被破壞，進(jìn)而在新的條件下逐漸建立新的平衡，這個(gè)原平衡向新平衡的轉(zhuǎn)變 就叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是增大還是減小，一直是高中化學(xué)平衡部 分教學(xué)的難點(diǎn)，也是學(xué)生解題屮感到困惑的問題，筆者現(xiàn)根據(jù)多年教學(xué)的積 累，就外界條件改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是如何變化的做以下總結(jié)?；瘜W(xué)教材中關(guān)子化學(xué)平衡移動(dòng)原理的介紹是分為兩部分的。第一部分為化 學(xué)平衡的建立；另一部分是化學(xué)平衡常數(shù)。其中，前者是很重要的，也有一定 的難度。但是教材精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，采用圖畫和聯(lián)想等方法，幫

3、助學(xué)生建立 化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。勒夏特列原理是指在一個(gè)平衡體系中，若改變影響 平衡的一個(gè)條件，平衡總是要向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。比如在一個(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)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(duì) 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)，比如在犯 +31122 服 3 這個(gè)可逆反應(yīng)中，達(dá)到一個(gè)平衡后，對(duì)這 個(gè)

4、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。一、溫度改變，對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響 轉(zhuǎn)化率：在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，某一反應(yīng)物消耗量占該 反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。任何反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為放熱或吸熱，所以溫度對(duì)化學(xué) 平衡移動(dòng)也有影響。改變溫度，若平衡向正方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；若平衡向逆方向 移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。1. 對(duì)于焓增加反應(yīng)

5、，即吸熱反應(yīng)（AH>0）,升高溫度，平衡向右移動(dòng)；降 低溫度，平衡向左移動(dòng)；2. 對(duì)于焓減小反應(yīng)，即放熱反應(yīng)（AH<0）,升高溫度，平衡向左移動(dòng)；降 低溫度，平衡向右移動(dòng)；（ 在改變溫度情況下， 平衡右移， 反應(yīng)物轉(zhuǎn) 化率提高， 生成物轉(zhuǎn)化率降 低；左移則反之。）這是因?yàn)樵谏郎貢r(shí)，吸熱反應(yīng)比放熱反應(yīng)速率增加得快，降溫時(shí)吸熱反應(yīng) 比放熱反應(yīng)速率減小的多的緣故。二、壓強(qiáng)改變，對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響 改變壓強(qiáng)，若平衡向正方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；若平衡向逆方向 移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。例： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 此反應(yīng)前后氣體的體積(即物質(zhì)的量)有改變，若減小容積，

6、即加壓，平 衡向正方向移 動(dòng)，反 應(yīng)物 犯和他的轉(zhuǎn) 化率增 大； 若增大容積 ，即減 壓， 平衡 向逆方向移動(dòng)，反應(yīng)物犯和他的轉(zhuǎn)化率減??；若在恒溫恒容下充入惰性氣 體，即壓強(qiáng)增大，但對(duì)于犯，似和洲 3 來說濃度沒有改變，所以速率不變，平 衡不移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也不變化。例： H2(g)+I2(g)2HI(g) 此反應(yīng)前后氣體的體積(即物質(zhì)的量)沒有改變，無論是增大容積(減 壓)還是減小容積(增壓)， 12，擬和犯的濃度變化相同，速率變化也相 同，平衡不移動(dòng)，反應(yīng)物 12，取的轉(zhuǎn)化率不變；若在恒溫恒容下充入惰性氣 體，即壓強(qiáng)增大，但對(duì)于 12，取和犯來說濃度沒有改變，所以速率不變，平 衡不移動(dòng)

7、，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也不變化。在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可 以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向 逆反應(yīng)方向移動(dòng)。三、加入反應(yīng)物，對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響在恒溫恒容下：1. 若只有 一種反應(yīng) 物時(shí)，加 入反應(yīng)物，相 當(dāng)加壓； 減小 反應(yīng)物， 相當(dāng)減 壓，平衡的移動(dòng)依據(jù)勒夏特列原理分析即可。例 :aA (g) bB (g) +dD (g) 在恒容下，加入，開始平衡向正方向移動(dòng)，但達(dá)到的新平衡點(diǎn)與原平衡 點(diǎn)比較：ga=b+d，新平衡與原平衡等效，八的轉(zhuǎn)化率不變。ga>b+d, 新平衡向正方向移動(dòng)，六的轉(zhuǎn)化率增大。ga<b+d，

8、新平衡向逆方向移動(dòng)，的轉(zhuǎn)化率減小。2. 若反應(yīng)物有多種時(shí)例： mA (g) +Nb (g) pC (g) +qD (g)(1) 若增大 4 的量，平衡向正方向移動(dòng)， 6 的轉(zhuǎn)化率增大，八的轉(zhuǎn)化率減 小；若增大 8的量，平衡向正方向移動(dòng)，六的轉(zhuǎn)化率增大， 8的轉(zhuǎn)化率減小(2) 若按原比例同倍數(shù)增加 A和B的量，相當(dāng)在加壓，若m+n=p+q時(shí)，新平衡與原平衡等效，A和B的轉(zhuǎn)化率不變。若A+1A?+9時(shí)，新平衡向正方向移動(dòng)，4和8的轉(zhuǎn)化率增大。若m+n<p+q時(shí)，新平衡向逆方向移動(dòng)，六和3的轉(zhuǎn)化率減小。(3) 若六和 6 的量不按原比例加入，分析何者增大倍數(shù)較大，則相當(dāng)單獨(dú)加 入了這一物質(zhì)，同

9、 3 分析即可。例： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 原充入量 Imol 4mol 達(dá)平衡后 又加入 Imol Imol增加倍數(shù) 1 倍 1/4 倍 經(jīng)分析相當(dāng)只加入了犯，則取的轉(zhuǎn)化率上升，呢的轉(zhuǎn)化率降低。 通過不同條件下對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的討論，我們清楚平衡向正方向移動(dòng)，反 應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定升高。四、化學(xué)平衡移動(dòng)的應(yīng)用1. 判斷物質(zhì)：由于壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷反應(yīng)物或 者生成物的狀態(tài)。2. 判斷系數(shù)：由于壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷方程式中 反應(yīng)物和生成物之間的計(jì)量系數(shù)的大小關(guān)系。3. 判斷反應(yīng)熱：由溫度的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷正反應(yīng)或 逆反應(yīng)

10、是放熱還是吸熱。4. 判斷轉(zhuǎn)化率：根據(jù)條件改變對(duì)化學(xué)平衡的影響，可以判斷達(dá)到新的平衡 時(shí)某反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的提高或降低。研究化學(xué)平衡的目的并不是為了保持平衡狀態(tài)不變，而是為了利用外部的 條件的改變，使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng)。關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性，學(xué)生應(yīng)明確：1. 平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用，為以后將要學(xué)習(xí)的電離平衡、 水解平衡作鋪墊；2. 平衡移動(dòng)原理能用來判斷平衡移動(dòng)的方向，但不能用來判斷建立新平衡 所需要的時(shí)間，所以學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍。參考文獻(xiàn)：1 魏光，林銀鐘，陳鴻博 . 論現(xiàn)代化學(xué)定義及其原則宗旨 _1. 化學(xué)通 報(bào)， 1997(7).2 經(jīng)懷德 . 化學(xué)平衡中的哲學(xué)原理 _1. 合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 2008(6).， pressure or temperature),Abstract: The change in percent conversion of reactants in shift of chemical equilibrium is the difficult point in senior high school chemistry equilibrium teaching. If changing one condition o