关于化学平衡的一点疑问恒温恒容的条件下,反应2N2O=可逆=N2O4达到平衡.再加入N2O,则重新达到平衡时,N2O的体积分数与第一次平衡相比.答案是“减小”原因是压强增大,平衡右移.我的疑问是,

Question

关于化学平衡的一点疑问
恒温恒容的条件下,反应2N2O=可逆=N2O4达到平衡.再加入N2O,则重新达到平衡时,N2O的体积分数与第一次平衡相比___.
答案是“减小”
原因是压强增大,平衡右移.
我的疑问是,平衡的移动只能减弱被改变的条件,那么这题的答案应该是“增大”?
恩,是NO2
第二次平衡NO2的浓度应该是比第一次大的吧?
那为什么体积分数会更小?
是因为公式上的原因?能列出公式吗?

Answer 1

答案是对的.
加入NO2,开始时NO2浓度增大,反应向右进行,NO2浓度开始减小,到达平衡时NO2浓度减小到某一值,但是这个值比第一次平衡的浓度要大.（勒夏特列原理：把平衡状态的某一因素加以改变之后,将使平衡状态向抵消原来因素改变的效果的方向移动,但不能完全抵消.）
NO2的体积分数就是NO2的物质的量除以NO2和N2O4的总物质的量.那么我们已经知道了c（NO2）是增加的（与没加NO2之前比较）,c（N2O4）是增加的,而容器是恒容的,那么也就是说n（NO2）是增加的,n（N2O4)是增加的.
我们设第一次平衡NO2为amol,N2O4为bmol,第一次平衡时NO2的体积分数为a/（a+b）
设第二次平衡时NO2为cmol,N2O4为dmol,第二次平衡时NO2的体积分数为c/（c+d）
前面已经分析了他们物质的量的变化,所以就有c＞a,d＞b
因为反应时温度没有变化,所以这两次平衡的平衡常数一样,设为k.
第一次平衡k=b/a^2,第二次平衡k=d/c^2
b=ka^2,d=kc^2,代入体积分数公式可以得
a/（a+b）=a/（a+ka^2)=1/(1+ka)
c/（c+d）=c/(c+kd^2)=1/(1+kc)
因为c＞a,所以a/（a+b）＞c/（c+d）,即体积分数是减小的.
浓度跟体积分数不一样,不要搞混了.