對(duì)課本中一道習(xí)題解答的異議

鐘汝永（云南省臨滄市第一中學(xué)　云南臨滄　677000）

對(duì)課本中一道習(xí)題解答的異議

鐘汝永
（云南省臨滄市第一中學(xué)云南臨滄677000）

摘要：對(duì)中學(xué)教材《化學(xué)反應(yīng)原理》中的一道習(xí)題答案提出異議，認(rèn)為如果外界條件對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的影響出現(xiàn)不一致，則應(yīng)指明所比較的速率的類型和比較的時(shí)間段。同時(shí)對(duì)原題提出了修改建議。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率；課本習(xí)題；習(xí)題解答

中圖分類號(hào)：

文章編號(hào)：1008-0546（2015）04-0065-01G633．8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

人教版《化學(xué)反應(yīng)原理》§2－2中有一道涉及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的習(xí)題［1］：

在一密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強(qiáng)為p（Pa），并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2（g）＋I(xiàn)2（g）＝2HI（g）ΔH＜0。保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），反應(yīng)速率_________，理由是___________。

與教材相配套的教師教學(xué)用書中所提供的答案［2］是：反應(yīng)速率“不變”，理由是：“在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體體積與物質(zhì)的量成正比，反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應(yīng)物的濃度沒有變化，所以，反應(yīng)速率不變”。

絕大部分師生持有這種觀點(diǎn)，并認(rèn)為的v－t圖如圖1：

圖1　

這種觀點(diǎn)比較的是第一次平衡和再次充入反應(yīng)物后達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率。雖然兩次平衡是等效的，但兩次平衡之間如果經(jīng)歷過“v（正）≠v（逆）”的過程（即化學(xué)平衡的移動(dòng)），則這樣的比較就不符合實(shí)際。如果將“恒壓下充入反應(yīng)物”的過程分為兩步：待原反應(yīng)達(dá)到平衡后，先保持恒容，向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到平衡后，再將容器容積擴(kuò)大到原來的2倍，這次平衡沒有移動(dòng)。但總的結(jié)果是“平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了”，既然平衡移動(dòng)了，反應(yīng)速率怎么會(huì)“不變”呢？

假設(shè)容器容積為1L，反應(yīng)進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡，兩種反應(yīng)物都消耗了a mol，則平衡常數(shù)K＝4a2／（1－a）2；到了t2時(shí)刻再充入反應(yīng)物各1mol，則容器的容積變?yōu)?L，因濃度商Qc＝4a2／（2－a）2＜K＝4a2／（1－a）2，Qc＜K，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v（正）＞v（逆），到t3時(shí)刻再次達(dá)到平衡，v－t圖如圖2。

圖2　

由于兩次平衡之間經(jīng)歷的t2－t3時(shí)間段內(nèi)v正≠v逆的，所以應(yīng)該比較t1－t2和t2－t3這兩個(gè)相連時(shí)間段內(nèi)的速率，但由于這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)正、逆反應(yīng)速率的變化不一致，因此兩種速率應(yīng)分開比較：t2－t3時(shí)間段與t1－t2時(shí)間段相比較，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小。再次達(dá)到的平衡與原平衡相比較，各速率均對(duì)應(yīng)相等。

化學(xué)平衡的移動(dòng)過程和達(dá)到的新平衡與原平衡相比較，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的變化往往具有一致性，即“同增”或“同減”。如對(duì)上述反應(yīng)而言，達(dá)到平衡后若升高溫度，平衡移動(dòng)過程與原平衡比較，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大；再次達(dá)到的平衡與原平衡比較，也是正反應(yīng)速率增大和逆反應(yīng)速率都增大。所以，籠統(tǒng)的說“升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大”。但化學(xué)平衡的移動(dòng)過程（v正≠v逆）與化學(xué)平衡的移動(dòng)結(jié)果（v正＝v逆≠0）與原平衡相比較，會(huì)出現(xiàn)各相應(yīng)速率的變化不一致的情況，此時(shí)應(yīng)明確指出比較的時(shí)間段和速率的類型。

綜上所述，建議對(duì)原題作如下修改：

在一密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強(qiáng)為p（Pa），并在一定溫度下使其充分反應(yīng)達(dá)到下列平衡：H2（g）＋I(xiàn)2（g）?2HI（g）ΔH＜0。保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，再向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），此時(shí)，正反應(yīng)速率____、逆反應(yīng)速率_____，再次

達(dá)到的平衡與原平衡相比較，反應(yīng)速率_______。

參考文獻(xiàn)

［1］宋心琦主編．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書·化學(xué)反應(yīng)原理（選修4）［M］．北京：人民教育出版社，2007：24．

［2］何少華等．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書·化學(xué)反應(yīng)原理（選修4）教師教學(xué)用書［M］．北京：人民教育出版社，2007：38

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．024