由一道平衡移动试题引发的思考

2021-08-05 09:53王晓波
数理化解题研究 2021年10期
关键词:混合气体计量体积

王 飞 王晓波

(内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗第一中学 014300)

选修四《化学反应原理》的学习对师生来说有一定难度,特别是近些年题型新颖,甚至与大学的《物理化学》、《分析化学》、《无机化学》衔接默契,增强了讲练的难度和困惑.不过这个专题的学习有章可循,存有一定的规律.现就平日里的典型练习的质量分数和体积分数的变化进行系统分析解答,供各位同仁参考借鉴,敬请提出批评指正.

表1

控制其他条件不变,改变压强,Y的质量分数和体积分数有何变化?

一、质量分数的变化

控制其他条件不变,改变体系的压强,平衡是否发生移动取决于反应前后的化学计量数.反应前后都是气体而言,混合气体的总质量不变,气体的质量分数取决于研究气体的质量.那么,改变压强,平衡移动方向、生成物的物质的量n、生成物的质量和质量分数有何变化呢?

增大压强,移动方向、生成物的物质的量n、生成物的质量和质量分数见表2:

表2

减小压强,移动方向、生成物的物质的量n、生成物的质量和质量分数见表3:

表3

二、体积分数的变化

当化学计量数m>n+1,控制其他条件不变,改变压强,平衡移动方向、生成物的物质的量n、混合气体的n(总)和生成物的体积分数φ见表4所列.

表4

当化学计量数m

移动方向生成物的物质的量n混合气体的n(总)生成物的体积分数φ增大压强逆向移动减小减小减小压强正向移动增大增大

在满足m

初始 1 0 0

消耗aaa

平衡 1-aaa

再取m=1,n=2,为了便于计算一定量的X仍旧取1则该反应为

初始 1 0 0

消耗aaa

平衡 1-aaa

初始 1 0 0

消耗aaa

三、结论

1.平衡移动条件下的控制变量问题均遵循勒夏特列原理.生成物的物质的量n、质量、物质的量分数、质量分数和体积分数均随着平衡移动方向而改变.

2.生成物的质量分数、物质的量分数和体积分数φ的变化是一致的,且均与生成物的物质的量n呈正相关关系.

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