化学平衡移动方向

小议化学平衡移动的方向

我们在教学实践中经常见到类似的题目：

例：在恒容恒压条件下，向容积为1l的密闭容器中充入1mol n2和3molh2 ，发生n2+3h2≒2nh3 ，达到平衡后，再向容器中充入2molnh3，此时平衡向什么方向移动？

对于这个问题，有两个截然不同的见解，现分别表述如下。

第一种观点：由勒夏特列原理（如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动）可知，达到平衡后，再向容器中充入2molnh3，就是增加生成物的浓度，平衡就向着能够减少生成物的浓度的方向移动，也就是平衡向逆反应方向移动了。

第二种观点：达到平衡后，再向容器中充入2molnh3，最后达到的平衡状态依据等效平衡理论等效于再向容器中充入1mol n2和3molh2 。那么第二达到的平衡状态的初状态就可以认为是2mol n2和6molh2 ，由于容器的体积没有变，那么第二次的平衡状态就像当于第一次的平衡状态里面的所有浓度都扩大了2倍，也就是说第二次的平衡状态相当于第一次的平衡状态增加压强，那依据勒夏特列原理，增加压强平衡就向着能够减弱体系压强的方向移动，就是说平衡向气体体积缩小的方向移动。即平衡向正反应方向移动。上面两种观点都从勒夏特列原理出发，结果却得出两个截然不同的结论。这两种结论都有很多支持者，表现在不同的教参资料上的答案给的各不相同。学生也无所适从。

我在《中学化学教学参考》2010 年第8期上看到一篇文章《v正>v 逆平衡一定正向移动引发的思考》，文中的作者就是第二种观点的支持者，而且他在文中还对这种观点进行了理论阐述。现引用如下：化学平衡移动。所谓的平衡移动，是指同一个反应有两种不同的”终态”间的关系，是”旧”的平衡和”新的平衡之间的关系。在改变化学反应条件后，还没有达到平衡前，讨论平衡是否移动不仅没有意义，更是错误的。化学平衡向正反应方向移动的结果至少有一种反应物的转化率增大。

化学反应进行分方向，反应体系中，加入任何一种物质，这种加入的物质必须参与反应。假如的这一种物质的物质的量必定比刚加入时有所减少，当达到平衡时物质的量浓度（百分含量吧，浓度是一定会减少的）与加入之前相比不一定减小。化学反应进行是一个过程，而化学平衡的移动是两种平衡态之间的关系。

该文的观点认为：平衡移动的方向并不是指平衡状态改变时反应向哪边进行了，而是指两次平衡状态的比较。如果第二次平衡相对于第一次平衡来讲，反应物的转化率增大了或体积百分数减小了那平衡就是正移了。反正平衡就是逆移了。从此观点出发上述例题的答案当然就到平衡向正反应方向移动了。

那到底哪一种观点正确呢？笔者认为第二种观点无疑是错误的。

1.上述第二个观点首先就没有理解勒夏特列原理的思想

勒夏特列原理中改变影响平衡的一个条件是孤立的，也就是说改变浓度时只考虑浓度，不在从压强或温度的角度来考虑了。那么

这样就很好理解了。如上述例题，平衡时，增加nh3的浓度，平衡就向着减少nh3的浓度方向移动，即平衡向逆反应方向移动了。因为此时反应是向逆反应方向进行，n2、h2为生成物当然没有转化率了达到新平衡后，n2、h2的浓度确实比源平衡大了。那不是平衡逆移的结果吗？

2.该种观点还认为改变条件以后，反应进行的方向不一定的平衡移动的方向，甚至认为他们没有必然联系

这简直就是完全违背了勒夏特列原理的。你想，平衡以后，你改变条件，反应为什么向某个方向进行？不就是为了减弱该条件的影响吗？所以，此时反应进行的方向一定是平衡移动的方向！

3.至于该观点认为平衡移动的方向要忽略反应进行的方向而要根据两次平衡的比较就逻辑混乱了

平衡移动的方向是平衡移动过程的具体体现。你能用改变压强所导致的过程来说明改变浓度所引发的反应进行吗？判断平衡向哪边移动，要自始至终的看你刚开始改变的是什么条件，然后看平衡为了减弱这种条件的改变向哪一个方向运动，最终的平衡状态和原平衡状态的比较要在改变同一条件下做比较才有意义。就如同对于同一物体的运动方向的判断，我们就必须选取同一参照物，这样判断才有意义。假如我们先在地上向前扔一个东西，然后马上坐上同向运行的火箭去观察刚才扔的物体，就会发现刚才扔的向前运动的物体却在向后移动了。如果不选取同一参照物就会出现这个物体到底向哪个方向运动的问题了。

4.其实通过计算我们也很容易得出上述例题两个观点之间的内在联系

当在恒温恒容条件下达到平衡后，再向容器中充入2molnh3时平衡确实是向逆反应方向移动但移动得到的新平衡与恒温恒容条件下增加压强为原来2倍平衡正移达到的平衡状态等效。

5.在恒温恒容条件下对于在此类题目中一些反应方向或平衡状态的判断可以用下表来进行简单的总结：