Question

一道2012年重庆高考化学平衡题目

在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a（g）+b（g）⇌2c（g）△H1＜0；x（g）+3y（g）⇌2z （g）△H2＞0进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是（　　）
A．等压时，通入z气体，反应器中温度升高
对于第二个反应，等压通z，生成物中只有z，平衡不应该不移动吗？A为什么是对的啊？

Answer 1

恒压通入z，对于第一个反应而言其实就是增大了体积，由于第一个反应在反应前后气体分子数没有发生变化，因此此时增大体积不会造成分压比例的变化，故第一个反应状态不动。
然后考虑第二个反应，由于反应前后气体分子数减小（反应前4个气体分子，反应后2个气体分子，正向反应是气体分子数减少的方向），充入z导致z的量增多，故第二个反应逆向移动。由于正向移动的ΔH2>0，故逆向移动ΔH2'<0，反应放热，又由于系统绝热，故系统温度升高（我在这里再说详细一点，如果你看得懂就看，看不懂就按Le Chatelier原理去理解这个现象就好了。关于第二个反应，你假设最初平衡的时候x、y和z的浓度为cx、cy和cz，可以写出表达式J≡[cz^(2)]/[cx·cy^(3)]=K，然后假设充入z的量为Δnz，由于我们默认气体为理想气体，那么根据理想气体状态方程，体积增大为ΔV=nzRT/p，由于恒压，所以ΔV可以写成ΔV=knzT，由于我们研究的是冲入z的瞬间，此时由于没有发生宏观化学反应，故T认为是常量，并入常数k中得：ΔV=knz。假设原气体体积为V，则反应物各物质浓度变化前后比值应为V/(V+ΔV)，在J＝[cz^(2)]/[cx·cy^(3)]的各项反应物浓度中乘以该比值，生成物浓度变化应做如下考虑：充入z之前的z的物质的量假设为nz0，则由理想气体状态方程得cz=nz0/V=pVz0/VRT，其中V＞Vz0，充入z后cz'=[(pVz0)/(RT)+(pΔV)/(RT)]/(V+ΔV)，二者比值为(Vz0+ΔV)/[Vz0(V+ΔV)]，乘入J＝[cz^(2)]/[cx·cy^(3)]的分子中可以看到J＞K显然成立，因此反应应该向逆向移动）。

追问

谢谢_(:з」∠)_，平衡移动差不多是理解了，但是我不明白反应二平衡为什么会移动[[..。我们老师讲反应x+y=z，如果是恒压通入z，那么该是等效平衡，不移动。就像是两个盒子里面分别放着等物质的量的气体分别反应，平衡后再拍到一块，肯定是不会再变化的。emmm我不知道表达清楚没有，麻烦了！