一道题的反思
2018-09-10申延辉
摘 要:等效平衡是一个难点,学生难以理解。从个例分析到探究实质,帮助学生分层理解运用。
关键词:等效平衡;思考;实质;判断
【题目】在一定温度、一定壓强条件下,反应2N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g)达到平衡时,N2、H2和NH3的物质的量分别为3mol、2mol和3mol。若保持体系的温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍
C.均增加1mol D.均减少1mol
【探究分析】本题条件是:一定温度、一定压强,在此条件下,根据等效平衡定义,把总初始投料按照方程式计量系数转化为相应反应物或相应生成物,两次投料物质的量之比一致即为等效平衡状态。因此,选项A、B调整后,三者比例仍为3∶2∶3,为等效平衡状态,平衡不移动。C可设想为两步操作,先加入1molN2、2/3molH2、1molNH3,此时平衡不移动,再加入1/3molH2,增加了反应物浓度,平衡移正向移动。D也可两步操作,先将N2减少1mol、H2减少2/3mol、NH3减少1mol,此时为等效平衡状态,平衡不动,后将H2减少1/3mol,降低了H2浓度,化学平衡向左移动。故选C。
【思考疑问】但学生受一般“等效平衡”即一边倒,投料比相同的结论影响,结合一边倒法,会这样分析:当反应2N2(g)+3H2(g)?葑2NH3(g),达到平衡时,N2、H2、NH3的物质的量分别为3mol、2mol和3mol,(一边倒)相当于加入N26mol、H26.5mol;而C项,均增加1mol,相当于(一边倒)加入N210mol、H212mol,若等效平衡当中加入N28mol、加入H29mol,实际加入H212mol,故应是达到等效平衡时,再加入H23mol,平衡右移,所以平衡右移。但若学生这样想:加入N210mol、H212mol,加入H212mol若等效平衡,加N2(约)11.1mol,实际加入N210mol,故相当于投料N211.1mol、H212mol,平衡后,应再减少N21.1mol,造成平衡左移。这正好矛盾。
仔细想来,等效平衡建立之初,一边倒,只是终态分析(即结果,为各物质含量相等),不研究过程往哪走。……