深度剖析化學平衡移動與混合氣體平均式量的變化關(guān)系

摘 要：對由化學平衡移動引起反應體系內(nèi)各物理量變化的考察一直是高考的熱點和難點，要求學生具有較強的邏輯思維能力和數(shù)學運算能力。本文著重討論了在有非氣態(tài)物質(zhì)參與情況下的平衡體系中，化學平衡移動對混合氣體平均式量的影響。

本文以mA（s/l）+nB（g）?pC（g）+qD（g）[n

關(guān)鍵詞：平衡移動;氣體平均式量;數(shù)學定量;化學定性

在化學平衡中，當有氣體參加并已達平衡的可逆反應，在外界條件改變而使化學平衡發(fā)生移動時，判斷混合氣體平均式量的變化，讓許多學生倍感困惑[1]。特別是有液體或者固體時，平衡移動過程中混合氣體的總質(zhì)量有增加或者減少，而物質(zhì)的量也相應的增加或者減少，導致混合氣體平均式量的變化就更難以確定。為了解決上述存在的問題和難點，筆者將從數(shù)學和化學的角度，以定量和定性的方式進行討論，對問題深度剖析，從而簡化學生思維，求解方便快捷。

如在一定條件下，已達平衡的可逆反應mA（s/l）+nB（g）pC（g）+qD（g），此時平衡混合氣體的平均式量為原，當溫度或壓強這樣的外界條件改變，新平衡建立后混合氣體平均式量為，試判斷原、新的大小關(guān)系。

對于n=p+q和n>p+q時，情況相對比較簡單，結(jié)論單一，討論從略。當n

一、從數(shù)學角度定量分析討論

如果平衡向左移動，換位思考，可以發(fā)現(xiàn)此時的新應為平衡向右移動時的原，原為平衡向右移動時的新，所以原應在新和改之間。

二、從化學角度定性分析討論

假設當體系因溫度或體系的壓強變化而平衡向右移動時，混合氣體增加的質(zhì)量為非氣體物質(zhì)減少的質(zhì)量，可以將此類問題等效于在混合氣體平均式量為原的基礎(chǔ)上加入了一種式量為改=（氣體變化質(zhì)量與混合氣體變化的物質(zhì)的量的比值）的氣體，據(jù)平均值的觀點可以知道新必在原和改之間[3]。

如果平衡向左移動，可以理解為原混合氣體中取走一部分為改=的氣體，由此可知原必在新和改之間[4]。

例：在一定條件下，可逆反應C（S）+H2O（g）H2（g）+CO（g），原始投入2molC和2molHH2O（g），體系達到平衡后，各組分均有1mol。若其它條件不變的情況下擴大容器體積，分析混合氣體的平均式量的變化。

解析：體系容器擴大，體系的壓強減小，平衡向體積增大的方向移動，即向正反應方向移動，此時混合氣體的質(zhì)量增加，且物質(zhì)的量也增加。而此時原==16，而此時改==12。因為原>改，所以新在原和改之間，即原>新>改，新將變小，且16>新>12。

如果加入一種參與反應的氣體而致使平衡移動，新的變化趨勢與反應進行的程度有關(guān)，可以推導出一個大致范圍[5]，讀者可以自行證明。

參考文獻

[1]楊振東.走出化學平衡移動中平均式量變化的困惑[J].中國教育研究論叢，2005（00）：476-477.

[2]張寧云.平均相對分子質(zhì)量對化學平衡判斷的數(shù)學證明[J].化學教與學，2017（10）.

[3]柳春麗.關(guān)于平衡移動中混合氣體平均摩爾質(zhì)量的變化分析[J].雅安職業(yè)技術(shù)學院學報，2007，21（3）：91-91.

[4]張平.化學平衡移動中平均相對分子質(zhì)量變化的判斷技巧[J].中學化學，2011（9）：28-30.

[5]李鳳海.化學平衡移動與混合氣體平均分子量的變化[J].河北理科教學研究，2005（1）.

作者簡介：向太平（1976.05-），男，土家族，湖北恩施人，本科，湖北省恩施自治州高級中學，化學高級教師，研究方向：中學化學教學