深度剖析化学平衡移动与混合气体平均式量的变化关系

摘 要：对由化学平衡移动引起反应体系内各物理量变化的考察一直是高考的热点和难点，要求学生具有较强的逻辑思维能力和数学运算能力。本文着重讨论了在有非气态物质参与情况下的平衡体系中，化学平衡移动对混合气体平均式量的影响。

本文以mA（s/l）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g）[n

关键词：平衡移动;气体平均式量;数学定量;化学定性

在化学平衡中，当有气体参加并已达平衡的可逆反应，在外界条件改变而使化学平衡发生移动时，判断混合气体平均式量的变化，让许多学生倍感困惑[1]。特别是有液体或者固体时，平衡移动过程中混合气体的总质量有增加或者減少，而物质的量也相应的增加或者減少，导致混合气体平均式量的变化就更难以确定。为了解决上述存在的问题和难点，笔者将从数学和化学的角度，以定量和定性的方式进行讨论，对问题深度剖析，从而简化学生思维，求解方便快捷。

如在一定条件下，已达平衡的可逆反应mA（s/l）+nB（g）pC（g）+qD（g），此时平衡混合气体的平均式量为原，当温度或压强这样的外界条件改变，新平衡建立后混合气体平均式量为，试判断原、新的大小关系。

对于n=p+q和n>p+q时，情况相对比较简单，结论单一，讨论从略。当n

一、从数学角度定量分析讨论

如果平衡向左移动，换位思考，可以发现此时的新应为平衡向右移动时的原，原为平衡向右移动时的新，所以原应在新和改之间。

二、从化学角度定性分析讨论

假设当体系因温度或体系的压强变化而平衡向右移动时，混合气体增加的质量为非气体物质减少的质量，可以将此类问题等效于在混合气体平均式量为原的基础上加入了一种式量为改=（气体变化质量与混合气体变化的物质的量的比值）的气体，据平均值的观点可以知道新必在原和改之间[3]。

如果平衡向左移动，可以理解为原混合气体中取走一部分为改=的气体，由此可知原必在新和改之间[4]。

例：在一定条件下，可逆反应C（S）+H2O（g）H2（g）+CO（g），原始投入2molC和2molHH2O（g），体系达到平衡后，各组分均有1mol。若其它条件不变的情况下扩大容器体积，分析混合气体的平均式量的变化。

解析：体系容器扩大，体系的压强减小，平衡向体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，此时混合气体的质量增加，且物质的量也增加。而此时原==16，而此时改==12。因为原>改，所以新在原和改之间，即原>新>改，新将变小，且16>新>12。

如果加入一种参与反应的气体而致使平衡移動，新的变化趋势与反应进行的程度有关，可以推导出一个大致范围[5]，读者可以自行证明。

参考文献

[1]杨振东.走出化学平衡移动中平均式量变化的困惑[J].中国教育研究论丛，2005（00）：476-477.

[2]张宁云.平均相对分子质量对化学平衡判断的数学证明[J].化学教与学，2017（10）.

[3]柳春丽.关于平衡移动中混合气体平均摩尔质量的变化分析[J].雅安职业技术学院学报，2007，21（3）：91-91.

[4]张平.化学平衡移动中平均相对分子质量变化的判断技巧[J].中学化学，2011（9）：28-30.

[5]李凤海.化学平衡移动与混合气体平均分子量的变化[J].河北理科教学研究，2005（1）.

作者简介：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级中学，化学高级教师，研究方向：中学化学教学