平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定變大嗎？

尹傳輝　李康　陳誠(chéng)

化學(xué)反應(yīng)平衡是高考考查的重點(diǎn)。在關(guān)于平衡移動(dòng)和平衡轉(zhuǎn)化率的變化關(guān)系的日常教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)容易犯想當(dāng)然的錯(cuò)誤，認(rèn)為化學(xué)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定變大。那么事實(shí)是否如此呢？

對(duì)此，我們需要分情況進(jìn)行考慮。對(duì)于由壓強(qiáng)和溫度引起的平衡正向移動(dòng)，由于反應(yīng)物的初始量不變而轉(zhuǎn)化量變大，因此平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率變大。但是對(duì)于反應(yīng)物濃度增加而引起的平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的變化情況則比較復(fù)雜。對(duì)于后一種情況，我們以高考中常考的兩種題型來(lái)加以討論。

只增加一種反應(yīng)物濃度

如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物有兩種或兩種以上時(shí)，只增加一種反應(yīng)物濃度，則平衡正向移動(dòng)，可以提高另一種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率，但被增加的這種反應(yīng)物，其平衡轉(zhuǎn)化率反而下降。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？下面以恒溫恒容的密閉容器中二氧化硫和氧氣反應(yīng)為例。

始態(tài)1：c0（SO2）=a mol/L，c0（O2）=b mol/L，反應(yīng)一段時(shí)間達(dá)到平衡，記作“平衡態(tài)1”，此時(shí)，SO2和O2的平衡轉(zhuǎn)化率分別為α（SO2）和α（O2）。

2SO2（g）? +? O2（g） 2SO3（g）

始態(tài)1：? ? c0（SO2）? ? ? ? ? ? c0（O2）? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0

平衡態(tài)1：? ? ?[SO2]? ? ? ? ? ?[O2]? ? ? ? ?[SO3]

始態(tài)2：? ? 2c0（SO2）? ? ? ? ? c0（O2）? ? ? ? ? ? ? ? ?0

向另一個(gè)相同的容器通入2c0（SO2）和c0（O2），反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)，記作“平衡態(tài)2”。和“平衡態(tài)1”相比，“平衡態(tài)2”肯定正向移動(dòng)。對(duì)O2而言，由于初始量不變，轉(zhuǎn)化量增大，因此α（O2）變大。對(duì)SO2而言，初始量增多，轉(zhuǎn)化量也變大，那么SO2的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)如何變化呢？此時(shí)，我們用分割的思想來(lái)加以研究：

我們把SO2分為兩等份分別加入容器中，第一份a mol/L 的SO2的轉(zhuǎn)化率就是“平衡態(tài)1”中SO2的平衡轉(zhuǎn)化率。……