关于“简单易学的化学平衡”的研究论文…
1.压力影响化学反应速率的本质是反应物或产物的浓度必须改变。所谓“增压”相当于减少容器的体积，“减压”相当于扩大容器的体积。
示例1。在密闭容器中，反应2so 3·2so 2+O2-q在一定温度下达到平衡。如果系统压力增加，平衡将如何移动？
很多同学经常不假思索地回答这个问题:“增加压强，天平会向气体分子数减少的方向移动，也就是向左移动。”这是片面的。从PV= nRT，我们可以知道P = nRT/V，至少有五种方法可以增加系统的压强，但是对平衡系统的作用是不同的。
(1)等温压缩体积，平衡向左移动。
(2)恒温等体积充入SO2或O2，天平会向左移动。
(3)等温体积充满SO3，天平向右移动。
(4)定容加热，天平右移。
(5)不参与反应的气体，如he气、N2气，在相同的温度和恒定的体积下带电，由于各物质的浓度不变，平衡不动。
所以要注意区分“系统增压”和“增压”的不同含义。不然做题的时候会无所适从。
第二，改变一个影响平衡的条件，平衡运动的结果只能是“削弱”这个变化，而不是“抵消”这个变化，更不是“超越”这个变化。
最直接的例子是教材(人民教育出版社，1995年第2版)中的【实验1-5】，即对于2NO2 N2O4的平衡体系，气体颜色先变暗后变亮，但比原来的平衡态暗。(压缩瞬间，NO2-和N2O4的浓度都增加，V为正，V为负，但V为正的倍数较大，使平衡向正反应方向移动。结果，与压缩时刻相比，NO2的浓度降低，但是不能降低到初始浓度。当它再次达到平衡时，仍然比原来的浓度大。)也就是说，对于一个气体平衡体系，等温压缩体积，无论平衡态如何移动，再次平衡时，体系中各种气体的浓度都大于原来平衡时的浓度；等温体积膨胀，无论平衡态如何移动，当再次平衡时，体系中各气体的浓度都小于原平衡体系。
例2。在室温下的定容容器中，建立以下平衡:3NO2+H2O NO+2HNO3。在其他条件不变的情况下，如果向容器内通入少量氧气，原系统会发生变化()。
(a)平衡向正反应方向移动的物质的量(B)NO可能不变。
C)NO的量肯定会减少。D)增加的D)NO2的量是氧气的两倍。
分析:如果充一摩尔O2，会出现2NO+O2 = 2NO2。在室温下，反应几乎是不可逆的。因此，2 mol NO将发生反应，平衡将向右移动，但移动的结果将无法再次生成2 mol NO。
(答案是a C。)
另一个例子:例3，反应2A(气体)2B(气体)+C(气体)-Q在没有使用催化剂的情况下已经达到平衡。现在，为了降低阳性反应率和[B]，应采取的措施是()。
(A)提高温度(b)增加反应器的体积(c)增加[A] (D)降低温度。
(答案是B D)
第三，做关于化学平衡的习题时，首先要明确反应器的体积是恒定的还是可变的。如果你不确定，你应该讨论一下。设计习题时，一定要给出充分的反应条件。因为对于气体平衡体系，无论是“定容”还是“变容”，结果往往差别很大。
例4:以下反应2so 2+O2·2so 3在密闭容器中，在一定温度下进行，平衡时充入O2气。SO2、O2和SO3的浓度以及正向和反向反应的速率如何变化？天平是如何移动的？如果气体充满了怎么办？
分析:这道题是一道条件不明的习题。因为封闭的容器只表示容器内的气体不能与外界交换，并不表示体积是否可变。目前，在一些广为流传的材料中，有许多这种条件不确定的练习。有些题目虽然不错，但给出的答案是错误的或不完整的，造成了知识上的混乱，也让一些学生对化学平衡的学习望而却步。对这个问题的分析如下:
(1)如果在同一温度下体积不变，在充入O2的瞬间，[O2]会增加，而[SO2]和[SO3]不变，所以V正增加V不变，平衡向右移动，而[O2]和[SO2]减少，[SO3]增加；当再次达到平衡时，[SO2]减少，[O2]和[SO3]比以前更大。如果充入氦气，[O2]、[SO2]和[SO3]的浓度不会改变，因此天平不会移动。
(2)如果在相同的温度和压力下充入O2，体积必然增大。[SO2]和[SO3]在一瞬间都降低到相同的程度，但是[O2]增加，所以V正增加，V反减少。当天平向右移动时，[SO2]和[SO3]都比以前小，[O2]比以前大。充He气体时，体积膨胀，相当于等温膨胀。充he气的瞬间，V正V负都减小，但V正减小的倍数大，所以平衡向左移动，再次达到平衡时，[SO2]、[SO3]、[O2]都减小。
例5。在一定温度下的密闭容器中，加入2摩尔N2·N2和6摩尔H2反应:N2+3H2 2NH3达到平衡后，NH3的体积分数为a%，N2的转化率为m，为方法的指导。
解决主动平衡问题的基本方法是极限变换法。因为主动平衡的建立与路线无关，所以反应过程中无论反应物如何加料，都可以认为是只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时，当加入的物质“一边倒”作为起始物质时，只要其浓度与起始物质的浓度相同或成正比，就是主动平衡。但要区分“同浓度”还是“比例浓度”，必须事先判断主动平衡的类型。有了主动平衡的类型和条件的判断，就可以用这种“片面”的极限变换法来列举关系。我们来看看这种极限变换法在解题中的应用。
例1 2molNH3通入1L的密闭容器中，在一定温度下发生如下反应:2H3N2+3H2。当容器达到平衡时，N2在容器中的百分比是1.5% .如果保持容器的体积和温度不变，分别引入以下各组物质，当容器达到平衡时，N2在容器中的百分比也是a%()。
A.3摩尔H2和1摩尔N2
B.2摩尔NH3和1摩尔N2
C.2摩尔N2和3摩尔H2
D.0.1摩尔NH3、0.95摩尔N2和2.85摩尔H2。
这是一个“主动平衡”的问题。首先判断主动平衡的类型是同温度同体积的主动平衡，平衡等价的条件是“反应物电荷相等”。喂养是如何体现在具体的物质中的？我们可以采用“单边”极限法。任何和初始反应物2mol NH3相同的东西，都可以得到N2的百分含量也是a%，也就是活性平衡。根据方程式2 NH3·N2+3 H2分析:
A.3molH2和1molN2完全转化为NH3，生成NH32mol和初始反应物2mol。
NH3是一样的；
B.2molNH3和1molN2，1mol N2比初始的2molNH3多；
C.当3molH2和2molN2转化为NH3时，生成NH32mol，同时生成剩余的1mol N2，比初始的2molNH3多1mol N2；
D.当0.95molN2和2.85molH2完全转化为NH3时，生成NH3 1.9mol，当加入0.1mol NH3时，* * *为2mol NH3，与开始时的2mol NH3相同。
所以，这个问题的正确答案是a和d。
通过以上例子的分析，可以得出解决“主动平衡”问题的步骤是:(1)判断问题是否属于“主动平衡”问题；(2)判断主动平衡的类型和条件；(3)根据化学方程式的计量系数，将已知反应物和产物中所有起始物质的所有物质转化为反应物或产物；(4)根据题目条件建立主动平衡关系；(5)求解关系，得到答案。
3.好问题和精确的解决方案
知道了解决“主动平衡”问题的常规步骤和方法，我们在处理类似问题时就会更有信心。但如果要整合主动平衡问题，就需要了解一些综合题中解决“主动平衡”时的“极限”思想。以下是一个全面的“主动平衡”话题，希望能帮助你加深对“主动平衡”的理解。在2150oC的温度下，如图所示的容器(密封隔板可以自由滑动，整个过程中隔板上部的压力保持不变)内充入4LN2和H2的混合气体，在催化剂的作用下充分反应(忽略催化剂的体积)，反应结束后恢复到原来的温度。平衡后，容器的体积变为3.4L，相同条件下容器内气体对氢气的相对密度为5。
(1) V (N2): V (H2) =反应前混合气体中；V(NH3)=反应达到平衡后；这个反应中N2的转化率是。
(2)向平衡容器中充入0.2mol NH3，一段时间后，反应再次达到平衡(回到150oC)。
当充入NH3时，混合气体的密度将为；在达到平衡的过程中，混合气体的密度会(填写“增加”、“减少”或“不变”)；当反应再次达到平衡时，混合气体对氢气的相对密度将为5(填入“>:0”、“& lt0”或“= 0”)；
分析
(1)从题干内容发现，反应初态和终态的温度和压力相等，反应前后的体积之比等于物质的量之比。因为终态的平均相对分子质量是10，所以不难算出反应前的平均相对分子质量是8.5，然后利用十字就很容易算出V(N2):V(H2)= 65438+。所以不难发现，反应达到平衡后的V(N2)、V(H2)、V(NH3)分别为0.7L、2.1L、0.6L，转化率(N2)=0.3/1=30%。
(2)在第一平衡体系(平均相对分子质量为5×2=10)中，当加入0.2molNH3(相对分子质量为17)时，混合气体的密度无疑会增加。而在达到第二个平衡的过程中，在最后一个平衡位置向合成氨反应的相反方向移动，所以在这个过程中混合气的密度会逐渐降低。当达到第二个平衡时，混合气体对氢气的密度仍等于5。这是因为这两个平衡属于等温等压条件下的主动平衡。
从两个例子的分析可以看出，解决主动平衡问题的关键在于理解主动平衡的概念，判断主动平衡的类型和条件。只要在这个关键问题上的思路是正确的，就可以用极限变换法列出公式。