探究影响生成物体积分数最值问题

吴文中

摘要：一定温度下，合成氨中当N2和H2投料比为1：3时，氨气的体积分数一定有最大值吗？通过研究证实：在一定温度下，对组分皆为气体的可逆反应而言，若反应物按化学计量比混合，恒压过程建立平衡后，生成物的体积分数有最大值，恒容过程建立平衡后，生成物的体积分数小于最大值。

关键词：化学平衡；计量系数比；恒压；恒容；体积分数

文章编号：1005–6629（2015）8–0093–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

因此上述两种情况下，只有在改变A与B的物质的量比值时，恒容过程才有相应的最大值。

若a+b

若a+b=c+d，恒压过程和恒容过程各组分的含量是一样的（等效平衡），因此C含量不变。

归根到底，最值问题还是化学平衡移动原理的应用问题，只是在没有计算的情况下，我们难以确切得出结论而已。

5 结语

对某可逆反应来说（反应物和生成物皆为气体），在一定温度下，若建立平衡是从正反应开始，反应物以化学计量数混合反应，在恒容或恒压条件下建立平衡时，生成物的体积分数不都有最大值。恒容过程，生成物体积分数小于平衡状态下的最大值；恒压过程，生成物体积分数有最大值。

同时需要指出的是：在恒温、恒压条件下建立平衡时，只要反应物的物质的量按化学计量数进行，生成物的体积分数始终有最大值，该结论不受温度、体系初始压强以及不同化学计量系数比的影响，但温度或压强变化时，其最大值也将可能变化，变化结果与平衡是否移动及移动方向、程度有关。

参考文献：

[1]温敏芳.勒夏特列原理不能解释的平衡移动问题[J].中学化学，2010，（1）：18～19.

[2]姚志红.剖析因平衡移动导致体积分数的变化[J].中学化学教学参考，2007，（4）：82.

[3]周昌勇.反应物投料比与生成物体积分数关系的探究[J].化学教育，2014，（15）：69～73.

[4]罗华荣，彭晓玲.判断平衡移动时气体体积分数变化情况的几种方法[J].中学化学教学参考，2011，（5）：59.