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澄清网络上有关化学平衡几点模糊认识

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  摘要:对于化学平衡中网络上的一些模糊认识,做一个梳理和澄清,进而使学生形成科学准确的认识。
  关键词:勒夏特列原理特例化学平衡常数科学认识
  随着电脑的普及,网络学习对学生已经不再陌生。随着新课程改革,学生的课外时间越来越多,通过网络学生进行求解、询问、获取答案已经是学生课外学习的重要手段。但是笔者发现,对于学生在网络上提出的问题,很多答案和解释是片面的、模糊的、甚至是错误的。造成学生理解的偏差,再纠正则费时费力,现把几处出现特别多平衡问题做一个澄清:
  误区一:在2NO2 =N2O4平衡体系中增加 NO2 或是N2O4的浓度平衡都向正反应方向移动
  模糊认识:在百度上搜索这一问题的答案时,发现绝大多数的答案都存在问题,有从平衡常数来说明的,有的把它看成勒夏特列原理的特例的,但是结论却是无论增加NO2 或是 N2O4的浓度平衡向着正反应方向移动。这给刚学习或是学习了勒夏特列原理的同学很大的困惑,很多学生只能靠死记硬背,大多数同学对于这一结论有一种无所适从的感觉。
  科学的认识:勒夏特列原理是一个普遍实用的经验结论,根据勒夏特列原理,当增加反应物或是生成物的浓度,平衡向着减弱这种改变的方向移动,对于这道题,很多老师给出的答案是当增加 NO2 的浓度平衡向右移动,当增加N2O4的浓度的时候,相当于增大压强平衡仍然向着正反应方向移动。这个结论看似有理,却不够科学准确。笔者认为科学的认识应该是,当增加N2O4的浓度的时候,平衡仍然依据勒夏特列原理向逆反应方向移动,但是平衡移动的结果是无论是 NO2 或是N2O4的浓度都增加了,这样用平衡常数也可以得到完美的解释。
  也就是说当温度不变的时候K值是不变的。当增加 N2O4的浓度的时候,平衡时NO2的浓度和 N2O4的浓度都得到增加,但是比值是不变的。
  误区二:恒温恒压下,判断平衡的移动方向问题
  
  在一定的温度和压强下,合成氨反应 3H2+N2= 2NH3达到平衡时,下列操作平衡发生移动的方向是()
  (A) 恒温恒压充入氨气
  (B)恒温恒压充入氮气
  (C) 恒温恒容充入氦气
  (D)恒温恒压充入氦气
  模糊认识:在做题中学生对于A选项,学生能够从保持恒压体积增大的角度来理解和认识,得出平衡逆向移动的认识,而对于B选项,学生却是一筹莫展,有的认为是右移,有的根据A选项的理解认为是向做移动。对于C选项学生能够从浓度不变的角度认为平衡不移动。而对于D选项,学生也可以从充入氦气体积增大,压强减小的角度得出平衡左移的结论,从而形成正确的认识。
  科学的认识:利用勒夏特列原理,对于A选项,只要是充入氨气平衡是逆向移动的,只是平衡时的浓度较原平衡小。对于B选项,充入氮气,平衡向正反应方向移动,但是由于体积增大,平衡时浓度减小。
  误区三:对于化学平衡常数存在片面的理解与认识
  对反应2 NO2(气) =N2O4(气),在温度不变时 K是个常数;称为化学平衡常数,现欲使平衡时 比值增大,在温度不变时应采取的措施是()
  A.体积不变,增加物NO2质的量
  B.体积不变,增加N2O4物质的量
  C.使体积缩小到原来的一半?
  D.使压强不变充入N2
  模糊认识:很多教辅材料和网络上给的都是B和D两个选项。对于B选项认为增加N2O4的量必然会增加其浓度,而根据勒夏特列原理,平衡只是减弱N2O4浓度的改变,所以认为这个比值是增加的。对于D选项,认为如果增加N2的物质的量保持压强不变体积必然增大,平衡向着扩体方向即:向逆反应方向移动,所以比值增大。
  科学的认识:不难看出这个比值是K,根据化学平衡常数的概念,化学平衡常数只是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,故这四个选项都是错误的。


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