Question

恒温恒容密闭容器中反应前后气体体积增大的反应达到平衡时,增大其中一种反应物的浓度，平衡该怎么移动

求专业的回答

Answer 1

若参加反应的各物质状态都是气态，恒温恒容条件下，增大反应物的浓度，平衡都是向正向移动的。
你的困惑应该在，这是一个扩体积反应。如果这是一个缩体积反应或者反应前后体积不变，那么你可能会毫不犹豫地觉得平衡正向移动。
我们说，根据勒夏特列原理，改变上述条件对于扩体积反映来说，存在向逆反应方向移动的趋势，但是这种因为反应非常微弱，不足以改变整体的正向反应的大局，可能产生的影响是降低了正向反应的速度，慢一些达到再次反应的平衡之类的。
举一个生活中类似的例子，不知道你有没有被烫的东西烫到手的经历。医生告诉我们，被热的东西烫到手后，要用冷水冲洗，这样可以缓解疼痛，防止伤势扩散。但是处理过后你依旧发现手上起了泡，摸起来还是挺疼的。
用冷水冲洗就像勒夏特列原理一样，可能会使起泡的面积变小一点，但是不能改变你被烫伤的事实。这是我在回答时兴起想到的例子，仅供参考。
希望能回答你的疑问。

追问

恒温恒容反应物只有一种的前后体积增大的反应，平衡时增大反应物浓度再次达到平衡不是相当于加压吗，平衡逆向移动了

追答

首先，平衡向正（逆）向移动，从结果上来看，就是产物（反应物）的量增加了。同时，也只有反应物与生成物的物质的量的增减，才能作为平衡移动的判据。
增大反应物的量，对于一个扩体积气体反应，恒温恒容条件下，确实增大了体系的压强，根据勒夏特列原理反应有向逆向运动的趋势，但是这样的趋势是建立在体积系数较大（也就是生成物一方）不断生成的情况下的，否则，加入反应物后，生成物会进一步减少，这可不是晶种培养（这个梗不理解也没关系）。
也就是说，无论逆向移动还是正向移动，反应最后都会达到一个动态平衡的状态（也就是正反应和逆反应速率相等），抛开外界的影响来看，在恒温条件下完全可以用反应平衡常数来判断平衡的移动，因为在同一温度下，平衡常数不变。加入反应物，会使分母变大，为了使分数式与原反应平衡常数相等，必然要减少反应物的量，增大生成物的量，因此平衡正向移动。如果在增加/减少反应物这种情况下平衡分析有困难的话，抛弃分压总压这样的思考，换一个角度考虑也可以。

Answer 2

（1）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-196.6kJ/mol．反应是反应前后气体体积减小的放热反应； A．反应前后气体体积变化的反应，容器内压强不再发生变化说明反应达到平衡，故A正确； B．SO2的体积分数不再发生变化，说明反应达到平衡，故B正确； C．反应是在密闭容器中达到的气态平衡，气体质量守恒，容器内气体质量不再发生变化，不能证明反应达到平衡，故C错误； D．密闭容器中气体质量守恒，体积不变，变化过程中，气体密度不发生变化，容器内气体密度不再发生变化不能证明反应达到平衡，故D错误；故答案为：AB；（2）将2mol SO2和1mol O2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2 还剩余0.8mol 发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；起始量（mol） 2 1 0 变化量（mol） 0.4 0.2 0.4 平衡量（mol） 1.6 0.8 0.4 反应开始至达到化学平衡，生成SO3平均反应速率=0.4mol 2L 2min =0.1mol/L?min；平衡时混合气体中SO3的物质的量分数=0.4mol 1.6mol+0.8mol+0.4mol ×100%=14.3%；故答案为：0.1mol．L-1．min-1，14.3%；（3）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），反应是气体体积减小的放热反应，平衡向正反应方向移动并能提高SO2转化率， A．向容器中通入少量O2 会提高二氧化硫转化率，平衡正向进行，故A符合； B．向容器中通入少量SO2，平衡正向进行，但二氧化硫转化率减小，故B不符合； C．使用催化剂不能使平衡发生移动，转化率不变，故C不符合； D．反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，二氧化硫转化率增大，故D符合； E．向容器中通入少量氦气（已知氦气和SO2、O2、SO3都不发生反应），恒温恒容容器中加入惰气，总压增大分压不变，平衡不动，故E不符合；故答案为：A D；（4）继续向上述容器中通入1.6molSO2、0.8molO2、0.4molSO3，相当于加入了相同的平衡体系，容器中压强增大，平衡正向进行，混合气体的平均相对分子质量=气体的平均摩尔质量=m n ，气体质量守恒，平衡正向进行，气体物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大；故答案为：向右，增大； （5）t℃时，若将物质的量之比n（SO2）：n（O2）=1：1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，设二氧化硫和氧气物质的量为1mol，反应达到化学平衡时，混合气体体积减少了20%，则反应的氧气体积为2×20%=40%，则反应的二氧化硫为80%，即转化率为80%；故答案为：80%；

Answer 3

平衡一定向正反应方向移动。例如：
2SO₃⇌2SO₂+O₂，
增加SO₃，平衡→，
新平衡与旧平衡比较，SO₃的物质的量分数增大了

Answer 4

增加反应物浓度，要分情况，气态的反应物，肯定会右移的，固态的反应物我们认定是没有影响的。与体系是否恒温或者恒容无关。

Answer 5

若参加反应的各物质状态都是气态，恒温恒容条件下，增大反应物的浓度，平衡都是向正向移动的。