江麗芬
摘 要:只有一種反應(yīng)物的氣相分解反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解,增大反應(yīng)物的濃度,平衡均向正反應(yīng)方向進(jìn)行,但轉(zhuǎn)化率減小。
關(guān)鍵詞:平衡移動(dòng)方向;轉(zhuǎn)化率;氣相
今年任教高三兩個(gè)班級(jí),教學(xué)進(jìn)度有所差異,剛好前一節(jié)課復(fù)習(xí)的是“弱電解質(zhì)的電離平衡”,下一節(jié)課復(fù)習(xí)的是“鹽類的水解”,我突然想到學(xué)生對(duì)于濃度對(duì)平衡移動(dòng)方向與轉(zhuǎn)化率的影響存在的困惑其本質(zhì)是一樣的,我就決定針對(duì)濃度對(duì)平衡移動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)化率的影響,聯(lián)系氣相可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡,進(jìn)行串聯(lián)復(fù)習(xí),收到了非常好的效果。
某些氣相可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡具有一定的共性。以2NH3(g)N2(g)+3H2(g)、CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)、NH4+(aq)+H2O(l)NH3·H2O(aq)+H+(aq)為例,正反應(yīng)方向均為微粒數(shù)增大的吸熱反應(yīng)。注意,對(duì)于有溶劑H2O參與的反應(yīng),微粒數(shù)目變化時(shí)溶劑H2O不作考慮。
1.NH3分解:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
在NH3分解的平衡體系中,充入NH3,c(NH3)增大,根據(jù)勒夏特列原理,平衡必然向正反應(yīng)方向移動(dòng),NH3轉(zhuǎn)化率呢?
某溫度下,VL容器中充入1molNH3,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),假設(shè)各組分的濃度分別為c(NH3)、c(N2)、c(H2),平衡常數(shù)K=。平衡體系中,再充入一定量的NH3,一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài),假設(shè)NH3的轉(zhuǎn)化率不變,則平衡時(shí)各組分的濃度分別為nc(NH3)、nc(N2)、nc(H2),此時(shí)濃度商Q=>n2K>K,假設(shè)不成立。在假設(shè)的前提下,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,NH3轉(zhuǎn)化率減小。
2.醋酸的電離:CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)
某溫度下,在醋酸溶液中加入純醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,但醋酸的電離度呢?
原醋酸溶液中,假設(shè)各組分的濃度分別為c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+),電離平衡常數(shù)K=。加入純醋酸后,假設(shè)醋酸的電離度不變,則各組分的濃度分別為nc(CH3COOH)、nc(CH3COO-)、nc(H+),此時(shí)濃度商Q==nK>K,假設(shè)不成立。在假設(shè)的前提下,平衡向醋酸結(jié)合的方向進(jìn)行,醋酸的電離度減小。
3.NH4+的水解:NH4+(aq)+H2O(l)NH3·H2O(aq)+H+(aq)
一定溫度下,NH4Cl溶液中,加入NH4Cl固體,增大NH4Cl的濃度,平衡右移,但NH4Cl的水解程度呢?
原NH4Cl溶液中,各組分的濃度分別為c(NH4+)、c(NH3·H2O)、c(H+),電離平衡常數(shù)K=。加入NH4Cl固體后,NH4Cl溶液中,假設(shè)NH4+的水解程度不變,則各組分的濃度分別為nc(NH4+)、nc(NH3·H2O)、nc(H+),此時(shí)濃度商Q==nK>K。假設(shè)不成立。在假設(shè)的前提下,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,NH4+的水解程度減小。
綜上所述,只有一種反應(yīng)物的氣相分解反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解,加入反應(yīng)物,即增大了反應(yīng)物的濃度,平衡均向正反應(yīng)方向進(jìn)行,但轉(zhuǎn)化率減小。
根據(jù)勒夏特列原理,改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素,平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),因此加入反應(yīng)物,反應(yīng)物濃度增大,其他條件不變,平衡必然向正反應(yīng)方向移動(dòng),但轉(zhuǎn)化率還決定于平衡體系中反應(yīng)物與生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小。
通過(guò)這節(jié)課,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)平衡移動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)化率關(guān)系的理解,加深了對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)運(yùn)用的能力,培養(yǎng)了知識(shí)串聯(lián)、知識(shí)建構(gòu)的能力,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的融會(huì)貫通。
編輯 謝尾合