勒夏特列原理运用中的“特例”

2016-04-28 05:29
高中数理化 2016年3期
关键词:特例化学平衡反应物



勒夏特列原理运用中的“特例”

◇安徽汤伟(特级教师)张茹英

勒夏特列原理(即化学平衡移动原理)是化学学习过程中极为重要的原理,两次诺贝尔奖得主鲍林曾告诫学生说:你可以忘记化学中的很多东西,但不要忘记勒夏特列原理!这足以说明勒夏特列原理的重要性.然而同学们在使用勒夏特列原理的时候,不能真正理解该定律为经验规律,使用过程有一定的局限性和条件性,若使用不当,可能会走入一些误区.

1“恒温、恒压”与“恒温、恒容”的不同

勒夏特列原理指出,若增大反应物的浓度,平衡将向正反应方向移动.需要注意的是勒夏特列原理属于经验定律,主要适用于恒温、恒容条件,而恒温、恒压条件下,增大一种反应物的浓度,另外一种反应物的浓度可能会减少,勒夏特列原理可能会失去其意义,此时,若借助化学平衡常数与浓度商的关系推断,则更容易得出正确答案.

(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应达到平衡后,测得NH3的物质的量为amol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中又通入少量的H2,再次达到平衡后,测得NH3的物质的量为bmol,请比较a、b的大小,并说明理由________.

(2) 上题中若向平衡体系中通入的是少量N2,请通过分析,讨论a、b的大小________.

分析如果不仔细审题,未分清恒温、恒压还是恒温、恒容条件,就会简单地认为只要增加反应物的浓度,反应就会向正反应方向移动,生成物的物质的量一定增加.其实针对可逆反应的化学平衡体系,分析问题时要关注恒温、恒压还是恒温、恒容条件,借助化学平衡常数,定量推算,可顺利得解.

2固体或纯液体对平衡体系不发生影响

勒夏特列原理研究的是可逆反应的体系,其中气体及溶液一般可以借助浓度的变化情况分析其移动的方向,而在可逆反应体系中,若有固体物质存在,固体物质浓度一般设定为1,在化学平衡常数表达式中一般不书写出来,故使用勒夏特列原理分析其可能反应时,要特别关注固体或纯液体物质的存在情况.

A产物Y的状态只能为固态或液态;

B平衡时,单位时间内消耗的n(X)∶n(Y)=1∶1;

C保持体积不变,向平衡体系中加入Y,平衡可能向逆反应方向移动;

D若开始时向容器中加入1 mol Y和1 mol Z,达到平衡时放出热量Q=ΔH

3改变条件时可能引发副反应

勒夏特列原理指出增加反应物的浓度会使化学平衡向正反应方向移动,但是,针对具体的化学反应而言,可能会因为增大了反应物的浓度,引发一些副反应,与实际要研究的可逆反应的结果截然不同,所以,改变影响平衡的一些条件时,我们还要特别关注是否会出现一些副反应的存在情况.

A变黄;B变深;C变浅;D无变化

4反应的特殊性带来的“意料之外”

使用勒夏特列原理分析相关化学平衡移动问题时,一般会错误地认为,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,若增大生成物的浓度,平衡则会向逆反应方向移动,故增大反应物的浓度改为增大生成物的浓度,造成的结果应该截然相反,其实不然,分析相关问题时,要学会根据具体的反应特点分析,其结果可能会出乎我们的意料之外.

Aa>b; Ba>c; Ca

5多个条件同时改变时要综合分析

使用勒夏特列原理分析平衡移动的结果时,有时候会片面地认为试题仅仅改变了一个条件,其实不然,有时候一个条件的改变,会造成多个条件的变化,分析该类问题时,要学会综合分析.

5.7.2 颈部淋巴液漏 左侧臂丛神经手术后,观察有无胸导管损伤,伤口渗出为乳白色,即淋巴液漏。给予患者平卧位,颈部砂袋加压,局部压迫1~2周可愈合。108例患者中未发生此并发症。

A醋酸溶液将盐酸稀释,pH会变大;

B盐酸将醋酸溶液稀释,pH会变小;

C醋酸电离平衡没有发生移动,pH不变;

D混合后c(Cl-)、c(CH3COO-)及c(H+)均减少

a(g)+b(g)2c(g)ΔH1<0;

进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是().

A等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变;

B等压时,通入z气体,反应器中温度升高;

C等容时,通入惰性气体,各反应速率不变;

D等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大

综上所述,在具体解答相关化学平衡问题时,常常会使用到勒夏特列原理,但使用勒夏特列原理解决有关的问题时,不能凭经验简单处置,要深刻理解勒夏特列原理的本质,多角度地考虑问题,只有这样才能避免发生经验主义的错误,才能避开试题设置的陷阱.

(作者单位:安徽省灵璧中学)

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