应用勒夏特列原理的三个误区

摘 要：教学中我发现有的学生关于化学平衡的移动有几个认识的误区，造成学生理解错误，难以纠正，为此有必要认真梳理，做出澄清。

关键词：化学平衡移动;勒夏特列原理;化学平衡常数

化学平衡移动指在封闭体系中，某可逆反应达到平衡状态以后，如果改变影响平衡的条件（如浓度、温度、压强），在新的条件下建立新平衡的过程。化学平衡移动的方向通常用勒夏特列原理来判定，它是一个定性预测化学平衡点的原理。人教版高中化学选修四P38是这样描述的“法国化学家勒夏特列曾就此总结出一条经验规律：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是著名的勒夏特列原理。”我们可以这样理解比如一个可逆反应中，当增加反应物的浓度时，平衡要向正反应方向移动，平衡的移动会使得增加的反应物浓度又会逐步减少;但这种减弱不可能消除增加反应物浓度对这种反应物本身的影响，与旧的平衡体系中这种反应物的浓度相比而言，还是增加了。在有气体参加或生成的可逆反应中，当增加压强时，平衡总是向体积缩小的方向移动，比如在N2+3H22NH3这个可逆反应中，达到一个平衡后，对这个体系进行加压，比如压强增加为原来的两倍，这时旧的平衡要被打破，平衡向体积缩小的方向移动，即在本反应中向正反应方向移动，建立新的平衡时，增加的压强即被减弱，不再是原平衡的两倍，但这种增加的压强不可能完全被消除，也不是与原平衡相同，而是处于这两者之间。但是运用此原理时存在几个误区。

一、

其他条件不变时增大反应物浓度平衡一定正向移动

例题1 判断正误。

恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）达到平衡状态时，N2、H2、NH3各1 mol，若此时再充入3 mol

N2，则平衡正向移动。

如果根据勒夏特列原理很容易判断这种说法是正确的，但平衡移动方向还可以借助平衡常数。设平衡时容器体积为1 L，该温度下平衡常数K=121×13=1，再向容器中再充入3 mol N2，利用体积之比等于气体物质的量之比计算出容器体积为2 L。再计算此时浓度商Qc=12242×123=1-K，说明反应处于平衡状态。平衡不移动，故这种说法错误。当然用分压平衡常数算也可以，原平衡状态时，N2、H2、NH3各1 mol，三者的分压为1/3p，此时用分压表示的平衡常数为：Kp=（1/3p）2/[（1/3p）×（1/3p）3]=9/p2，再充入3 mol N2，N2、H2、NH3各4 mol、1 mol、1

mol，三者的分压为2/3p、1/3p、1/6p，三者的分压为1/3p，用分压表示Qp=（1/6p）2/[（2/3p）×（1/6p）3]=9/p2=Kp平衡仍然不移动。为什么两种方法分析结果不同呢？这是因为勒夏特列原理用来解释单一变量对化学平衡影响的，而此题涉及的是多变量，恒压加N2，反应物浓度一个增加，一个减小，生成物浓度减小。所以此题应用平衡常数来判断平衡移动的方向。所以其他条件不变时增大反应物浓度化学平衡正向移动，主要是指恒温恒容的条件下，增大反应物浓度，而其他反应物或生成物浓度不变，化学平衡正向移动。如果多种物质浓度改变就要通过平衡常数来判断移动方向。

二、

其他条件不变时，增大反应物浓度，平衡移动后，新平衡反应物的浓度就一定大于原平衡的反应物的浓度

在恒温恒容时增大反应物的浓度，正反应速率增大，逆反应速率不变，正反应速率大于逆反应速率平衡正向移动，新平衡中反应物和生成物的浓度，正逆反应速率都要比原平衡大。如果是恒温恒容情况又如何呢？

例题2 在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应：

A（g）+B（g）2C（g）ΔH<0，t1時刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。

请问t2时刻改变的条件是什么？

根据t2时刻逆反应速率增大而后又减小，可知平衡逆向移动，而新平衡和原平衡的正逆反应速率相同，可知新旧平衡是等效平衡。所以t2时改变的条件是增大生成物浓度，导致体积扩大，反应物的浓度减小，正反应速率减小所致。

由上述分析可知恒温恒压时增大反应物浓度，新平衡的浓度，正逆反应速率都不一定比原平衡大;不能简单套用勒夏特列原理认为平衡正向移动，新平衡的浓度速率均比原平衡大。这是由于恒温恒压下，增大反应物浓度，生成物的浓度减小，有两个变量，故勒夏特列原理不适用。

三、

其他条件不变时，对有气体参加的反应增大压强平衡移动后，新平衡的压强一定比原平衡的压强大

按照勒夏特列原理，如果有气体参加的反应，增大压强我们一般通过缩小体积来实现，当其他条件不变时，反应物和生成物的气体浓度会变大，故正逆反应速率会增大，平衡朝气体体积缩小的方向移动;平衡的移动只能减弱这种影响，而不能消除这种影响。新平衡的浓度，正逆反应速率都会比原平衡大。但是有的反应并非如此。

例题3 当可逆反应CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g），在一恒温恒容条件下达到平衡后，再充入一定量的CO2重新达到平衡后，体系的压强    。（填变大、不变、变小）

由于此题中温度未变，故Kp不变，Kp=p（CO2）所以体系的压强不变。在新旧平衡中CO2的浓度、正逆反应速率不变。当方程式中只有一种是气体时，无论是反应物或者生成物，如果在恒温恒容的条件下，当增加气体的物质的量可以用勒夏特列原理来判定平衡移动方向，但是平衡移动的结果，要结合平衡常数来分析;如果是在恒温恒压的条件下增加气体的物质的量，气体体积扩大，浓度不变，平衡不移动。这是一种很特殊的情况。

综上所述，用勒夏特列原理分析平衡的移动方向是没有问题的，但是平衡移动的结果要结合平衡常数来分析。具体问题具体分析，不能一概而论。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.化学选修四《化学反应原理》.北京：人民教育出版社，2007.

[2]世纪金榜.高中全程复习方略[M].延吉：延边大学出版社，2017.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003：8.

作者简介：

徐建初，重庆市，重庆市二十九中。