Question

在100 ℃和2×10⁶Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)+eE(g)，建立平衡后再逐步增大体系的压强(温度维持不变)。下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质D的压强与浓度的关系：

压强/Pa	2×106	5×106	1×107
D的浓度/mol·L-1	0.085	0.20	0.44

根据表中数据，完成下列问题：

（1）压强从2×10⁶Pa增加到1×10⁷Pa时，平衡向____________反应方向移动(填“正”或“逆”)，理由是________________________________________。

（2）压强从5×10⁶Pa增加到1×10⁷Pa时，平衡向____________反应方向移动(填“正”或“逆”)，此时平衡向该方向移动的两个必要条件是

①_________________________________________________________________。

②_________________________________________________________________。

Answer 1

(1)逆  压强由2×10⁶到5×10⁶，变为原来的2.5倍，若平衡不移动，D的浓度也应变为原来的2.5倍，即浓度应为0.212 5 mol·L^-1，现浓度为0.20 mol·L^-1，说明平衡向D的物质的量浓度减小的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。结合平衡移动原理，加压平衡向气体分子数减小的方向移动。从而得出a＜d+e。

(2)正  反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数  E在加压后变为液体或固体

解析：当学生没有做过同类型的试题时，很难做对几个空。正确率极低，绝大部分同学只做对第一个空。是什么原因导致此结果的产生呢？虽然我们平时经常接触到“压强变为原来的二倍，某物质如反应物B在平衡时的浓度变为原来的1.6倍，求反应前后气体的分子数的大小关系”这类试题，也会分析此题并得出正确结论(加压时，暂不考虑平衡移动。压强变为原来的二倍，气体的体积变为原来的二分之一，浓度变为原来的二倍。然后再考虑平衡移动的情况。现在反应物B的浓度变为原来的1.6倍，说明平衡向B减小的方向移动，结合平衡移动原理，加压平衡向气体分子数减小的方向移动，从而得出反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数)。由于长期做此类题产生了定势思维，所以拿到此类题后，很容易得出正确的结论。但如果试题的变动稍大(如本题)，学生简直就不知该如何下手。实际上，解题原理相同。压强由2×10⁶到5×10⁶，变为原来的2.5倍，若平衡不移动，D的浓度也应变为原来的2.5倍，即浓度应为0.212 5 mol·L^-1，现浓度为0.20 mol·L^-1，说明平衡向D的物质的量浓度减小的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。结合平衡移动原理，加压平衡向气体分子数减小的方向移动。从而得出a＜d+e。

压强由5×10⁶变为1×10⁷，增大为原来的二倍；浓度由0.20变为0.44，变为原来的2.2倍，说明加压平衡向生成D的方向即正反应方向移动，这时学生们犯疑惑了，这是怎么回事呢？是上面的结论错了，还是勒夏特列原理出了问题？于是大部分同学放弃了此题的求解。其实只要我们重新审查上面的分析，坚信勒夏特列原理不会出错，就会得出另一个意想不到的结论。加压，平衡一定向气体分子数减小的方向移动。原来a＜d+e，现在要使a大于产物中气体的分子数，D一定为气体，所以只能是E在加压后变为液体或固体。