关于气体可逆反应平衡条件

Question

设反应前后化学计量数不等：“混合气体相对分子质量不变时，就平衡” 这句话是为什么？

还有定容的反应，n=V/22.4不适用是么？ 因为如果使用n浓度C=n/V，连个公式换算一下C=1/22.4那么C就永远不变，但是跟书上的理论是矛盾的。

Answer 1

1、反应前后化学计量数不等，说明反应前后的分子个数是不想等的，即如果没有达到平衡，整个容器内的分子个数肯定是在变化的。根据质量守恒，容器内的反应物和生成物的总质量是一定的，那么分子个数的变化就导致了混合气体平均相对分子质量的变化。当混合气体平均相对分子质量不变的时候，代表此时容器内的分子个数不变，也就是达到平衡了。
2、1mol气体在标准状况下的体积才是22.4L，定容的反应中容器内一般都不是标况，即使开始时是在反应过程中压强一般也是在变化的，所以n=V/22.4肯定不能用。

追问

“根据质量守恒，容器内的反应物和生成物的总质量是一定的，那么分子个数的变化就导致了混合气体平均相对分子质量的变化。”   这里后半部分没看懂。

追答

举个例子：
N2+3H2 == 3NH3，条件是高温高压催化剂，可逆
反应前是4个分子，反应后是3个分子，那么在反应过程中分子个数是从4降到3.x，假设总质量是12，那么混合气体的平均相对分子质量应该是从3升高到3.y，如果继续正向反应，分子个数会继续减少，相对分子质量就会继续升高。当反应平衡了，分子个数就不变了，那么相对分子质量也就不变了。

追问

我可以这么理解么？
只加入反应物，反应前40个分子，以4个分子为一组，一部分组变成3个分子，就是说分子少了。
虽然n=V/22.4不适用，但气体而言，分子减少意味着n减少（对么，其实都是自己想的，定容嘛）那么M就上升了。

追答

你的理解很对，物质的量实质上指的就是分子个数。