外物干扰平衡移动中的自变量选择-论文.pdf

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1、第36卷第5期唐山师范学院学报2014年9月Vo1．36No5JournalofTangshanTeachersCollegeSep．2014外物千扰平衡移动中的自变量选择张索林，郑河2，张光宁3(1．河北师范大学化学与材料学院，河北石家庄050016；2．唐山师范学院化学系，河北唐山0630003．河北联合制作公司实验室，河北石家庄050049)摘要：详细阐述了议题中选择n(或惰)为自变量之后，各微积分表达式更简洁、整齐和实用，且不影响所用浓度(i)的内涵特点。关键词：平衡移动；平衡浓度积；干扰态中图分类号：0642．4文献标i,q~i-B：A文章编号：1009-9115(2

2、014)05-0024—03DOh10．3969／j．issn．1009-9115．2014．05．009SelectionofVariableinChemicalEquilibriumShiftduringExteriorPerturbationZHANGSuo．1in，ZHANGHe，ZHANGGuang．ning(1．CollegeofChemistryandMaterial，HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050016，China；2．DeparfmentofChemistry,TangshanTeachersCollege，Tang

3、shan063000，China；3．DepartmentofLaboratory,HebeiUnipharmCo．，Shijiazhuang050049，China)Abstract：Itexplainedcarefullythereasonsandwaysofselectionofvariablefromreactantconcentration(i)toreactantquantitynf(orinertgas)．Thededucedformulaeareclear，regularandpracticalforuseandunderstanding．KeyWords：eq

4、uilibriumshift；concentrationofequilibriumproduct；perturbedstate1课题进展中的一段波折整理式(1)，并设法积分，有：I．I曾热衷于选用物质浓度【f]为自变量的表达方式=』lI△作者曾在Prigogine等人【研究的基础上给出了第一个用物质浓度，为自变量的微积分表达式】：注：为简洁起见，式(2)中积分限I、II表示各自积分变量分别在平衡态I、干扰态II所对应的值，下同。(△]㈣积分面临的问题是：如何确定积分的上限i)II数值。和下面用摩尔分数浓度为例讨论。根据的定义关系：In：．In一一△1ln(2)()J(Xi)I一

5、1一(Xi)I‘)==式中下脚符I，I1分别代表平衡态I和干扰态II；并逐次∑给出了其它浓度形式Pi、Ci的相应表达式【。在单一物质i的干扰下，有：回顾当时，完全接受LeChatelier原理中“反应物浓度会影响化学平衡移动”的陈述，认为只有选用物质浓度[f]堕：(4)dnlnT为自变量才是唯一合理的解决途径，于是陷入了盲目追求整理上式，并将它在平衡状态I到干扰状态II之问定浓度[f]为自变量的唯一心理状态，造成了弃简从繁的曲折。积分，有：1．2积分计算遇到了困难收稿日期：2008．04．08作者简介：张索林(1932．)，男，河北饶阳人，教授，研究方向为物理化学。．24—张索

6、林，等：外物干扰平衡移动中的自变量选择一fdln(1一)：dln珥k‘n(10)最后结果是：式中R表示与ni无关的部分。将式(1O)对ni求导，有：()I+【1)I]㈣(警)T’P(一．Av)n，n由式(5)可见，i)II是由体系内外因素共同决定的，于整理上式，得到：是造成了决定的困难，影响到积分的计算。(_dinK~)Vi根据“两步法”阐平衡移动过程，外物干扰段是T,Pi一(11)一个纯粹的物理过程，干扰状态II与平衡状态I间的物质将式(11)整理并在平衡态I到干扰态II之间积分，有：数量差为：=r(一AV)d~(12r)△外n。=()II一(1ii)I(6)或上式中由于参量

7、形式不统一，不能积分。但根据公式A外n=()II一()I(7)nT：lii+n(1”3)，△朴，l。是外物干扰数量，是一个可以实际操作的数量，设法将积分上限转变为()、(n)。。才能使积分计算顺利当发生仅有一种物质i干扰的情况下，有：进行。dnT=dn(14)2选择外物干扰数量n为自变量是适宜的这意味着，在该情况下dnj与dnT问存在互换合理性[。当前的化学热力学教材中是以封闭体系为讨论对象为了顺利积分，将(12)式写成：的，体系的状态及其变化(过程)都要用体系的强度性质InK=dlnn~-