張興文
當(dāng)一個化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變外界條件(溫度、濃度、壓強)會對各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率造成什么影響呢?
一、溫度
如,在某溫度下,將SO2和O2充入體積不變密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡。
2SO2+O2?葑2SO3(正反應(yīng)放熱)升高溫度,再次達(dá)到平衡時,SO2和O2的轉(zhuǎn)化率如何?
解:該反應(yīng)正反應(yīng)方向為放熱,根據(jù)勒夏特列原理,升溫平衡逆向移動,所以SO2與O2的轉(zhuǎn)化率都增大。反之,若降溫,SO2和O2的轉(zhuǎn)化率都減小。
二、壓強(僅指改變?nèi)萜黧w積造成壓強的改變)
如,在一定溫度下,將SO2和O2充入密閉容器中反應(yīng)達(dá)平衡。
2SO2+O2?葑2SO3,若增大壓強,SO2與O2的轉(zhuǎn)化率如何?
解:該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。根據(jù)勒夏特列原理,增大壓強,平衡正向移動。所以SO2與O2的轉(zhuǎn)化率都增大。反之,若減小壓強,SO2與O2的轉(zhuǎn)化率都減小。
三、濃度
1.當(dāng)反應(yīng)物只有一種,在等溫、等壓條件下,增大反應(yīng)物濃度。那么,反應(yīng)物濃度如何變化?
(1)如:2NO2(g)?葑N2O4(g),平衡后,再投入NO2,再次平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率如何?
解:將新增加NO2放入一個合適體積的容器中與上次平衡達(dá)到等效平衡。
再次將兩個容器合二為一,根據(jù)勒夏特列原理:加壓平衡正向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率增大。
(2)如:PCl5(g)?葑PCl3(g)+Cl2(g)達(dá)到平衡后,通入PCl5(g)再次達(dá)到平衡后,PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率如何?
解:將新增加PCl5(g)放入一個合適體積的容器中與上次平衡達(dá)到等效平衡,再將兩個容器合二為一,根據(jù)勒夏特列原理加壓平衡逆向移動,PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率低。
(3)如:2HI(g)?葑H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡后,通入HI(g)再次達(dá)到平衡后,HI(g)的轉(zhuǎn)化率如何?
解:將新增加的HI放入一個合適體積的容器中,與上次平衡達(dá)到等效平衡,再將兩個容器合二為一。由于反應(yīng)前后氣體體積不變,所以加壓平衡不移動,HI的轉(zhuǎn)化率不變。
2.當(dāng)反應(yīng)物有兩種或多種時,投入其中一種,則此物質(zhì)轉(zhuǎn)化率降低,其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化率增大,當(dāng)反應(yīng)物成比例投入,類似上述只有一種反應(yīng)物做分析。
總之,在分析改變外界條件對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響時,一定要深刻理解勒夏特列原理(如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動),另外,再分析問題時要注意理解等效平衡問題。endprint