等效平衡能用来判断平衡移动方向吗

2014-04-23 08:56钟辉生
中学化学 2014年1期
关键词:反应物矢量原理

钟辉生

此题的精典解法大体如下:由题意可知,本题为恒温恒压的等效平衡,要求投料时为等比。由于A项等比例减少各物质,而B项等比例增加各物质,则平衡不移动。C项各物质均增加1 mol与原平衡不等效,如果先加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C,此时与原平衡等效,平衡不移动。因为题设条件是均增加1 mol,所以还需再加入0.5 mol B,平衡向右移动。同理分析D项得出平衡左移。

很多教师据此认为可以用等效平衡原理来解决平衡移动方向问题。事实果真如此吗?

如果等效平衡可以用来判断平衡移动方向,则此题还有其他很多解法,甚至得出自相矛盾的结论。因为平衡态的建立与途径无关,所以中学阶段常采用一边倒的方法来判断两种投料方式最终达到的平衡是否等效。依此原理,仅以上题的C项为例来分析其移动方向。

全部转化为反应物投料方式:原平衡转化为A、B的投料方式,其物质的量之比为8∶4=2∶1。C选项的投料为10 mol A、5.5 mol B。如果以B为参照,那么A应该是11 mol才与原平衡等效,10 mol A就相当于平衡后A减少了1 mol,反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。如果以A为参照,那么B应该是5 mol才与原平衡等效,5.5 mol B就相当于平衡后B增加了0.5 mol,反应物浓度增加,平衡向正方向移动。谁对谁错呢?

二、等效平衡判断不了平衡移动方向

中学化学中常用等效平衡原理来解决可逆反应中某些参数的大小比较或计算问题。因为平衡状态只与始态有关,而与途径无关,即:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始;②投料是一次还是分成几次;③反应容器经过扩大——缩小或缩小——扩大的过程,只要能通过一定的形式转化成相同的起始态,那么他们可达到相同的平衡态。从这个意义上讲,化学反应平衡过程是始态决定终态的过程,平衡态是标量,而不是矢量。但是我们知道,平衡移动则与过程紧密相连。参照点发生了变化,移动方向可能也跟着变化,所以平衡移动是矢量。因此我们完全有理由相信:用等效平衡原理来判断平衡移动方向是错误的。其错误主要表现在三个方面:①得出与事实相反的平衡移动方向;②得出匪夷所思的平衡移动方向;③将会移动的平衡判断成不移动。

此题的精典解法大体如下:由题意可知,本题为恒温恒压的等效平衡,要求投料时为等比。由于A项等比例减少各物质,而B项等比例增加各物质,则平衡不移动。C项各物质均增加1 mol与原平衡不等效,如果先加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C,此时与原平衡等效,平衡不移动。因为题设条件是均增加1 mol,所以还需再加入0.5 mol B,平衡向右移动。同理分析D项得出平衡左移。

很多教师据此认为可以用等效平衡原理来解决平衡移动方向问题。事实果真如此吗?

如果等效平衡可以用来判断平衡移动方向,则此题还有其他很多解法,甚至得出自相矛盾的结论。因为平衡态的建立与途径无关,所以中学阶段常采用一边倒的方法来判断两种投料方式最终达到的平衡是否等效。依此原理,仅以上题的C项为例来分析其移动方向。

全部转化为反应物投料方式:原平衡转化为A、B的投料方式,其物质的量之比为8∶4=2∶1。C选项的投料为10 mol A、5.5 mol B。如果以B为参照,那么A应该是11 mol才与原平衡等效,10 mol A就相当于平衡后A减少了1 mol,反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。如果以A为参照,那么B应该是5 mol才与原平衡等效,5.5 mol B就相当于平衡后B增加了0.5 mol,反应物浓度增加,平衡向正方向移动。谁对谁错呢?

二、等效平衡判断不了平衡移动方向

中学化学中常用等效平衡原理来解决可逆反应中某些参数的大小比较或计算问题。因为平衡状态只与始态有关,而与途径无关,即:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始;②投料是一次还是分成几次;③反应容器经过扩大——缩小或缩小——扩大的过程,只要能通过一定的形式转化成相同的起始态,那么他们可达到相同的平衡态。从这个意义上讲,化学反应平衡过程是始态决定终态的过程,平衡态是标量,而不是矢量。但是我们知道,平衡移动则与过程紧密相连。参照点发生了变化,移动方向可能也跟着变化,所以平衡移动是矢量。因此我们完全有理由相信:用等效平衡原理来判断平衡移动方向是错误的。其错误主要表现在三个方面:①得出与事实相反的平衡移动方向;②得出匪夷所思的平衡移动方向;③将会移动的平衡判断成不移动。

此题的精典解法大体如下:由题意可知,本题为恒温恒压的等效平衡,要求投料时为等比。由于A项等比例减少各物质,而B项等比例增加各物质,则平衡不移动。C项各物质均增加1 mol与原平衡不等效,如果先加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C,此时与原平衡等效,平衡不移动。因为题设条件是均增加1 mol,所以还需再加入0.5 mol B,平衡向右移动。同理分析D项得出平衡左移。

很多教师据此认为可以用等效平衡原理来解决平衡移动方向问题。事实果真如此吗?

如果等效平衡可以用来判断平衡移动方向,则此题还有其他很多解法,甚至得出自相矛盾的结论。因为平衡态的建立与途径无关,所以中学阶段常采用一边倒的方法来判断两种投料方式最终达到的平衡是否等效。依此原理,仅以上题的C项为例来分析其移动方向。

全部转化为反应物投料方式:原平衡转化为A、B的投料方式,其物质的量之比为8∶4=2∶1。C选项的投料为10 mol A、5.5 mol B。如果以B为参照,那么A应该是11 mol才与原平衡等效,10 mol A就相当于平衡后A减少了1 mol,反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。如果以A为参照,那么B应该是5 mol才与原平衡等效,5.5 mol B就相当于平衡后B增加了0.5 mol,反应物浓度增加,平衡向正方向移动。谁对谁错呢?

二、等效平衡判断不了平衡移动方向

中学化学中常用等效平衡原理来解决可逆反应中某些参数的大小比较或计算问题。因为平衡状态只与始态有关,而与途径无关,即:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始;②投料是一次还是分成几次;③反应容器经过扩大——缩小或缩小——扩大的过程,只要能通过一定的形式转化成相同的起始态,那么他们可达到相同的平衡态。从这个意义上讲,化学反应平衡过程是始态决定终态的过程,平衡态是标量,而不是矢量。但是我们知道,平衡移动则与过程紧密相连。参照点发生了变化,移动方向可能也跟着变化,所以平衡移动是矢量。因此我们完全有理由相信:用等效平衡原理来判断平衡移动方向是错误的。其错误主要表现在三个方面:①得出与事实相反的平衡移动方向;②得出匪夷所思的平衡移动方向;③将会移动的平衡判断成不移动。

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