關于化學平衡移動的商榷

靳福全

(太原工業學院化學與化工系 山西太原 030008)

1 化學反應平衡移動一般性討論[2-3]

由定義：

將上式兩邊對nj求偏導，得：

兩邊同除以Qy，整理得：

(1)

式(1)是任意指定狀態時，Qy隨nj變化的一般規律。現將其應用于化學平衡時的Qy(平衡時Qy=Ky)隨nj的變化，即可導出處于化學平衡的系統反應組分j的物質的量nj發生變化時的平衡移動規律。具體分析如下：

針對教材中的解釋，結合上面推出的結論分析，只有反應物的系數之和大于產物的系數之和且某種反應物的平衡時的物質的量分數大于該反應物的化學計量數與化學計量數代數和的商時，增加該種反應物的物質的量才會導致向反應物方向的反常移動；否則，都將導致向產物方向的正常移動。這說明增加某種反應物的物質的量引起反常的平衡移動是有條件的，一定要按照判斷條件進行分析，不能簡單地認為增加反應物的量，產物平衡時的物質的量分數減小了，就是平衡左移了。

2 投料比等于系數比的化學反應平衡移動[4]

對于一般理想氣體反應，有：

aA(g)+bB(g)+…=yY(g)+zZ(g)+…

若a+b+…≤y+z+…，增加反應物物質的量，平衡為正常的向右移動；若a+b+…>y+z+…，可以證明，增加反應物物質的量，平衡仍為正常的向右移動，而不是反常的向左移動。

證明如下：

aA(g) +bB(g) + … =yY(g) +zZ(g) + …

開始時ab… 0 0 … mol

平衡時a-axb-bx…yxzx… mol

平衡時的物質的量分數為：

因為

又因為

這就說明，在恒溫恒壓下，對于投料比等于系數比的任何理想氣體反應，當反應達平衡時，增加任一反應物的物質的量都將導致正常的平衡移動，不會導致反常的平衡移動。顯然，引文部分第2句至第4句的描述是錯誤的。需要強調的是，不要混淆了濃度和物質的量變化對平衡移動影響的區別。平衡移動原理要求用濃度變化進行判斷，改變某反應組分的濃度，平衡總是向著削弱這種改變的方向移動，該原理是普遍適用的，不會有例外。如果用物質的量變化判斷平衡移動，在恒溫恒壓下就可能會出現反常的平衡移動。考慮到全國很多高校使用該教材，影響面大，因此撰寫此文以引起使用該教材的教師和學生的注意，并希望教材再版時能給以糾正。

參 考 文 獻

[1] 劉俊吉,周亞平,李松林.物理化學(上冊).第5版.北京:高等教育出版社,2009

[2] Levine I N.物理化學(上冊).褚德螢,李芝芬,張玉芬譯.北京:北京大學出版社,1987

[3] 登比 K G.化學平衡原理.第4版.戴岡夫,譚曾振,韓德剛譯.北京:化學工業出版社,1985

[4] 王穎霞.大學化學,2009,24(5):75