可逆反应2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施?（3）保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数我想问一下,我们老师告诉我,气体的体积分数是O2的物质的量÷

Question

可逆反应2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g) ΔH>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施?
（3）保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数
我想问一下,我们老师告诉我,气体的体积分数是O2的物质的量÷总物质的量,老师又说因为平衡正向移动所以o2的物质的量上升,而总物质的量不变.为什么总物质的量不会变呢?平衡的移动不会影响他吗?

Answer 1

你们老师讲得不清不楚,且听我说.

【1】分量与总量同时增大相同的量,得到的分量与总量的比值变大（其中所有数都是正数）.这个在初一代数里就学过.
设起始分量a,起始总量b,增加的量m 则相当于比较a/b 与 (a+m)/(b+m)的大小,过程自己算.
有(a+m)/(b+m)＞a/b

【2】容器压强可变,如果加入He,则各气体的分压全都减小,相当于在原反应达到平衡后减小压强,根据勒夏特列原理,反应向气体总体积增大的方向进行,所以,反应向右移动,使得O2物质的量增加,O2物质的量增加的同时,也会导致气体总物质的量增加,如果此时不考虑加入的He,则根据【1】可得O2的体积分数变大.
如果考虑加入的He（假设加入了p）,则总物质的量会进一步增大,相当于比较a/b 与 (a+m)/(b+m+p)的大小.表面上感觉p的数值不能确定,则这两个数大小不能比较.
但从可逆反应的角度考虑,根据勒夏特列原理,反应会向【减弱】某种因素的改变的方向移动,但是只能是【减弱】,不能【完全阻止】某种因素的改变.即加入He使得O2分压减小,随后根据反应移动原理,O2分压逐渐恢复,靠近原来的分压值,但是不可能恢复到原来的值.（气体的分压即某种气体的体积占气体总体积的百分含量）.所以,最后,O2分压一定比原来的小.

【综】：O2的体积分数比原来的小.