如何正确理解与应用勒夏特列原理

勒夏特列原理，又称平衡移动原理，各种版本教材对这个原理的表述大同小异。高中化学人教版《化学反应原理》（2007年2月第3版）中关于勒夏特列原理的描述为：“如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动”。

勒夏特列原理是一条经验规律，可以很方便地分析平衡移动方向问题，大多数情况下也可以半定量判断平衡移动的结果，即“减弱”。应用勒夏特列原理来判断平衡移动方向，因为操作简便而在高中化学中经常使用，但使用时一定要注意适用范围、准确理解，否则很容易得出错误结论。

1.勒夏特列原理指出了化学平衡的自发趋向，这种趋向是化学平衡系统的内部机制，无须外力帮助。这里所指的化学平衡，不仅仅指化学反应，也包括相平衡（如水蒸气和冰的平衡）、溶解平衡（如啤酒瓶里的二氧化碳气体和溶解在啤酒里的二氧化碳的平衡或者氯化钠晶体与它的饱和溶液之间的平衡）等。所有这些平衡，都是物质状态相互转化的平衡。例如用勒夏特列原理解释，为什么生活中饮用的碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。碳酸型饮料中未溶解的二氧化碳与溶解的二氧化碳存在平衡：打开瓶盖时，压强减小，根据勒夏特列原理，平衡向释放二氧化碳的方向移动，以减弱压强减小对平衡的影响。因此，碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。

2.勒夏特列原理对已达成化学平衡状态的系统才是有效的，若系统没有达成化学平衡状态，无效。所以，使用该原理之前先判断体系是否达到平衡状态。

3.勒夏特列原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的，若改变的不是维持化学平衡状态的因素，无效。例如，对于化学平衡系统，若改变催化剂的用量或组成，不会引起平衡移动，因为催化剂不是维持化学平衡的因素。

4.勒夏特列原理不涉及动力学因素，不能预测平衡移动的快慢。例如，利用勒夏特列原理可预判低温可以提高合成氨的理论产率，但它并不能判断需要多长时间才能有这样高的产率。氨的工业合成条件之所以没有采取低温而选择了高温，是牺性了热力学理论产率来换取较高的生产时间效率，因为对于工业生产，“时间就是金钱”。

5.压强改变，只是指平衡体系中各气态物质浓度等比例的改变，即改变容器体积或等比例的改变各气体组分的浓度。虽然各气体组分的浓度同时改变，但因是等比例改变，只能看成是压强这一个条件的变化，不能当成几个浓度条件分别改变。在恒容平衡体系中，再充入某一纯气体物质，只是增大了该物质浓度，而不能当成增大了压强去应用勒夏特列原理原理。

6.勒夏特列原理适用于某一个外部条件改变（其他条件不变）这种较为简单的情况。

例如，在一个装有可移动活塞的容器中进行如下的反应：

N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g)。反应达到平衡后，向反应混合物中加入N2，保持温度和容器体积不变，平衡会向哪个方向移动？若保持温度和压强不变，平衡会向哪个方向移动？

在恒容的条件下充入N2（只增大N2的浓度），也就是只有一种物质的浓度在改变。用勒夏特列原理来判断平衡移动方向，这是相当容易的（平衡肯定是正向移动）。

但是在恒压的条件下，在充入N2时，N2的分压增大，同时H2与NH3的分压都要减少，是三种物质的浓度发生了改变。这就比较麻烦了，因为N2的分压增大与NH3的分压减少，都会导致平衡正向移动。而H2的分压减小，则会导致平衡逆向移动。这时，平衡到底会向哪个方向移动呢？对于这种包含多个条件改变，导致平衡移动方向恰好还相反的问题，已超出勒夏特列原理适用范围，应该用有关平衡常数计算的方法去解决。平衡常数是热力学理论解决化学反应问题的重大成就，是建立在严谨的理论基础之上的。无论在理论上还是实践上都发挥着巨大的作用，经受了时间的考验。

7.对非均相体系，有时不能用勒夏特列原理来判断平衡移动的结果，应该应用相关平衡常数来分析判断。例如，在一定温度下的密闭容器中，

CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)达到平衡后缩小容器体积，根据勒夏特列原理可判断平衡逆移，但再次达到平衡后CO2的浓度仍不变而不是增大，因为温度未变，K=c(CO2)不变。再如，当AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)达到平衡后保持温度不变加水（仍有AgCl固体存在时），平衡正移，但Ag+ 、Cl- 浓度不变，因为一定温度时Ksp(AgCl)不变。

勒夏特列原理虽有一定局限性，但这并不会影响它的应用及思想价值。有的人认为，勒夏特列原理决不只是适用于化学平衡，而是宇宙间的普适原理，从生物学到生理学，从经济学到社会学，无一不遵从“泛化的勒夏特列原理”——承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变的能力。在电磁学中，有名的楞次定律，其表述模式几乎和勒夏特列原理一样。老子《道德经》第七十七章有这样的话，“天之道，其犹张弓与！高者抑之，下者举之，有余者损之，不足者与之，天之道损有余而补不足。这段话高度概括了“天之道”，勒夏特列原理也符合“天之道”。甚至有人说，人类的情绪也符合勒夏特列原理——你有一个快乐的系统，你若使之不快乐，它会自己找回快乐! 曾获两次诺贝尔奖的美国著名化学家鲍林在他的化学教科书说：“如果大学毕业后，同学们不再从事化学研究，就可能会全部忘掉有关化学平衡的所有数学公式，但希望同学们不要忘掉勒夏特列原理。