高二化學之化學平衡疑點解析

　　1某溫度下，某一固定容器中進行的aA(g)+bB(g) = cC(g) 的可逆反應，若某氣體的體積分數不變，則該反應一定達到了化學反應的限度即化學平衡狀態嗎？

　　經常在題目中看到當某氣體的體積分數不變時，即認定化學反應達到了化學平衡，這種說法其實是一種誤解。一定條件下，當反應物和生成物濃度不變時，可逆反應達到了化學平衡狀態，但是某氣體的體積分數不變并不能推出各物質的濃度不變。例如某溫度下，某一固定體積為1L的密閉容器，充入1mol N2和1molH2發生合成氨反應，則有

　　////////////////////////////////////////////////////////N2(g)+3H2(g)=2NH3

　　初始物質的物質的量(mol) 1 1 0

　　任意時刻轉化了的物質的量(mol) x 3x 2x

　　任意時刻的物質的量(mol) 1-x 1-3x 2x

　　由此N2的初始體積分數為50％，任意時刻N2的體積分數為(1-x)/(1-x+1-3x+2x)*100％=50％。

　　因此單獨的指明某一氣體的體積分數不變并不能說明反應達到了平衡狀態，只有說明各氣體的體積分數均不變才能說明該反應達到了化學平衡狀態。同理對于上述密閉體系的合成氨反應，升高溫度，平衡盡管逆向移動，但是N2的體積分數不變。

　　2勒夏特列原理能適用于任何化學平衡的移動問題嗎？

　　勒夏特列原理，幾乎能適用所有的化學平衡移動問題，但并不是全部的化學平衡移動問題。我們要認識到勒夏特列原理不是在所有條件下都成立的，我們不能用勒夏特列原理解釋所有的化學平衡移動的問題：勒夏特列原理僅僅適用于封閉、均相體系，只能在改變影響化學平衡的一個條件時適用。并且對于某些復雜反應，大多數反應為非基元反應，連質量作用定律都不能服從，其平衡常數的表達式也不能簡單寫出，要由實驗獲得，此時，定性的勒夏特列原理顯然不能解決這些復雜的化學平衡移動問題。現在很多教材都開始淡化勒夏特列原理，而是采用更一般的平衡移動原理，引入反應商數和范特霍夫定律結合化學平衡常數定量解決平衡移動的方向問題，最后介紹定性的勒夏特列原理進行補充。

　　3一定條件下，平衡移動的結果只能減弱這種改變，不能完全抵消這種改變嗎？

　　勒夏特列原理指出：改變影響化學平衡的一個因素，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。很多人由此認為平衡移動的結果只能減弱這種改變，不能完全抵消這種改變，這是對勒夏特列原理的誤解，勒夏特列原理僅僅指出平衡移動的方向，沒有指出平衡移動的結果。例如一定溫度下某密閉容器中進行碳酸鈣的分解反應，達到化學平衡后，保持溫度不變，縮小容器體積，平衡逆移，但是最終c(CO2)不變，壓強不變。因為溫度不變，化學平衡常數K不變，而平衡常數的表達式為K=c(CO2)。因此使用勒夏特列原理一定要注意其適用范圍。

　　4 達到化學平衡狀態時，反應物和生成物一定同時存在嗎？

　　化學平衡研究的對象為可逆反應，一般情況下可逆反應達到化學平衡時，反應物和生成物共存，但是對于某些非均相反應，例如某溫度下的密閉體系中碳酸鈣分解的反應，達到平衡后，全部移走固體碳酸鈣或者氧化鈣，平衡不移動即仍為化學平衡狀態，可見當全部移走碳酸鈣時仍為平衡狀態，但此時僅存在生成物。