浅议浓度对化学平衡的影响

1浅议浓度对化学平衡的影响玉屏民族中学付朝高【摘要】结合实例，根据浓度改变瞬间v正与v逆的变化情况以及浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来对比判断平衡移动方向以及转化率的变化情况。【关键词】平衡移动反应速率浓度商平衡常数我们在判断化学平衡移动方向时，主要是利用勒沙特列平衡移动原理来判断平衡移动的方向，常常根据条件改变瞬间v正与v逆的变化情况来判断。若v正v逆,平衡向正反应方向移动，例如向已达平衡的反应2SO2+O22SO3中通入一定量的O2，则平衡将向正反应方向移动；若v正v逆,平衡向逆反应方向移动，例如在溴水中存在着下列平衡：Br2+H2OHBr+HBrO，在溶液中加入CCl4，则平衡将向逆反应方向移动；若v正=v逆,平衡不发生移动，例如在恒温恒容条件下向已达平衡的反应中充入“惰性气体”，化学平衡不移动，因平衡体系中的各组分浓度均未发生变化。不过很多学生总是将平衡移动方向和反应物的转化率混为一谈，即认为平衡向右移动转化率就提高，向左移动转化率就降低，这种观点是错误的。在新教材中还有一个化学平衡移动的判断依据，根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断，平衡时Qc=Kc，改变条件使Qc＜Kc，平衡被破坏，反应向正向进行，之后重新建立平衡，我们说平衡右移；改变条件使QcKc，平衡被破坏，反应向逆向进行，之后重新建立平衡，我们说平衡左移。中学阶段遇到的试题常常是同一体系中各组分的浓度都同比例地改变,若浓度都同比例地增2加,平衡向粒子数减少的方向移动,若浓度都同比例地减小,平衡向粒子数增大的方向移动.下面我根据浓度改变瞬间v正与v逆的变化情况以及浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来对比判断平衡移动方向以及转化率的变化情况。若反应物只有一种，比如aA(g)=bB(g)+cC(g)，恒温、恒容下在不改变其他条件时，增加A的量，平衡向正反应方向移动，因为浓度改变瞬间v正v逆,但是A的转化率与气体物质的计量数有关：①若a=b+c，A的转化率不变。例如某温度下，在一体积固定的密闭容器中，充入1molHI，发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，反应达到平衡后，再向容器中充入1molHI，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时HI的转化率和百分含量都不变。根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断此反应,若后来充入1molHI后使得各组分浓度是旧平衡时的2倍,使得Qc仍等于Kc,此时平衡不移动,当然HI的转化率和百分含量都不变.②若ab+c，A的转化率增大。例如某温度下，在一体积固定的密闭容器中，充入1molNO2，发生反应2NO2N2O4，反应达到平衡后，再向容器中充入1molNO2，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时NO2的转化率将增大，NO2的百分含量必然会减小。根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断此反应,若后来充入1molNO2后使得各组分浓度是旧平衡时的2倍,使得QcKc,平衡向正反应方向移动，达到新平衡时NO2的转化率将增大。③若ab+c，A的转化率减小。例如某3温度下，在一体积固定的密闭容器中，充入1molPCl5，发生反应PCl5（g）PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡后，再向容器中充入1molPCl5，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时PCl5的转化率会减小，当然PCl5的百分含量会增大。根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断此反应,若后来充入1molPCl5后使得各组分浓度是旧平衡时的2倍,使得QcKc,平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时PCl5的转化率会减小.若反应物不只一种，比如aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)，恒温、恒容下在不改变其他条件时，①只增加A的量，平衡向正反应方向移动，因为浓度改变瞬间v正v逆,但是A的转化率减小，而B的转化率增大。②若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，因为浓度改变瞬间v正v逆,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关，若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；若a+bc+d，A、B的转化率都增大；若a+bc+d，A、B的转化率都减小。例如某温度下，在容积不变的1L密闭容器中存在下列可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)，若开始充入0.1molA和0.3molB发生反应达到平衡状态，保持温度不变，再充入0.1molA和0.3molB，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大。根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断此反应,若后来充入0.1molA和0.3molB后使得各组分浓度是旧平衡时的2倍,使得QcKc,平衡向正反应方向移动，达到新平衡时反应物的转化率都增大.通过以上分析发现,若根据浓度改变瞬间v正与v逆的变化情况来判4断平衡移动方向,平衡移动的方向与反应物的转化率无关的结论;若根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来判断平衡移动方向,当各反应组分的浓度都同比例地增加或减小时，平衡移动的方向与反应物的转化率有关的结论,即平衡向右移动反应物转化率就提高，向左移动转化率就降低.另外还会发现运用以上两种方法来判断同一反应平衡移动方向有时会出现不一致的情况.不过这两种判断方法各有优缺点,根据浓度改变瞬间v正与v逆的变化情况来定性判断平衡移动的方向，快速便捷，体现了新教材的实用性,但不能判断反应物的转化率,需要具体反应具体分析;而根据浓度商（Qc）与平衡常数（Kc）的相对大小来定量判断平衡移动方向,准确无误,体现了新教材的科学性,但有时会出现繁琐的计算.笔者认为化学平衡移动属于“过程”研究，应该主要根据外界条件改变瞬间v正与v逆的变化情况来判断平衡移动方向，不过平衡移动的结果更注重始态与终态对比，很多时候要借助“等效模型”、“极限思想”等方法来具体分析。（以上是我的个人见解,若有不妥之处,请各位同仁给予指正.）参考文献高中化学选修4《化学反应原理》教材及教学参考书，人民教育出版社，2010