Question

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

壓強/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)，完成下列問題：

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

（2）壓強從5×10⁶Pa增加到1×10⁷Pa時，平衡向____________反應方向移動(填“正”或“逆”)，此時平衡向該方向移動的兩個必要條件是

①_________________________________________________________________。

②_________________________________________________________________。

Answer 1

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

(2)正  反應物的氣體分子數(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：當學生沒有做過同類型的試題時，很難做對幾個空。正確率極低，絕大部分同學只做對第一個空。是什么原因?qū)е麓私Y(jié)果的產(chǎn)生呢？雖然我們平時經(jīng)常接觸到“壓強變?yōu)樵瓉淼亩�倍，某物質(zhì)如反應物B在平衡時的濃度變?yōu)樵瓉淼?.6倍，求反應前后氣體的分子數(shù)的大小關(guān)系”這類試題，也會分析此題并得出正確結(jié)論(加壓時，暫不考慮平衡移動。壓強變?yōu)樵瓉淼亩�倍，氣體的體積變?yōu)樵瓉淼亩�分之一，濃度變�(yōu)樵瓉淼亩�倍。然后再考慮平衡移動的情況。現(xiàn)在反應物B的濃度變?yōu)樵瓉淼?.6倍，說明平衡向B減小的方向移動，結(jié)合平衡移動原理，加壓平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，從而得出反應物的氣體分子數(shù)大于生成物的氣體分子數(shù))。由于長期做此類題產(chǎn)生了定勢思維，所以拿到此類題后，很容易得出正確的結(jié)論。但如果試題的變動稍大(如本題)，學生簡直就不知該如何下手。實際上，解題原理相同。壓強由2×10⁶到5×10⁶，變?yōu)樵瓉淼?.5倍，若平衡不移動，D的濃度也應變?yōu)樵瓉淼?.5倍，即濃度應為0.212 5 mol·L^-1，現(xiàn)濃度為0.20 mol·L^-1，說明平衡向D的物質(zhì)的量濃度減小的方向移動，即平衡向逆反應方向移動。結(jié)合平衡移動原理，加壓平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動。從而得出a＜d+e。

壓強由5×10⁶變?yōu)?×10⁷，增大為原來的二倍；濃度由0.20變?yōu)?.44，變?yōu)樵瓉淼?.2倍，說明加壓平衡向生成D的方向即正反應方向移動，這時學生們犯疑惑了，這是怎么回事呢？是上面的結(jié)論錯了，還是勒夏特列原理出了問題？于是大部分同學放棄了此題的求解。其實只要我們重新審查上面的分析，堅信勒夏特列原理不會出錯，就會得出另一個意想不到的結(jié)論。加壓，平衡一定向氣體分子數(shù)減小的方向移動。原來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。