高中化学选修四化学平衡四.pdf

高二化学选修四等效平衡专题一、概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。

概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。

而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。

（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。

注意事项:1、平衡等效，转化率不一定相同①若是从不同方向建立的等效平衡，物质的转化率一定不同。

如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%，则E 的转化率是40%；若开始时充入2molM和1molN，达到平衡后，M的转化率是60%。

②若是从一个方向建立的等效平衡，物质的转化率相同。

如恒温恒压容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g)，若起始时充入2molE，达到平衡时M的物质的量为0.8mol，则E的转化率是40%；若开始时充入4molE，达到平衡后M的物质的量为1.6mol，则E的转化率仍为40%。

2、平衡等效，各组分的物质的量不一定相同①原料一边倒后，对应量与起始量相等的等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等。

②原料一边倒后，对应量与起始量比不相等(不等于1)的等效平衡，平衡时各组分的物质的量不相等，但各组分的物质的量分数相等。

第一讲化学平衡【知识一览】一、化学平衡状态：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

二、平衡移动：【高考热点题型探究】一、判断化学平衡状态标志1．下列说法中能说明2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是__________。

(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；(2)一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂；(3)c(HI)＝c(I2)；(4)反应速率：v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)；(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；(6)温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化； (7)温度和体积一定时，容器内压强不再变化； (8)条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化； (9)温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化； (10)温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化。

2．可逆反应: 2A(气) + 3B(气)3C(气), 在 一定的条件下, 使一定量A 和B 气体反应, 达 到平衡状态时, 具有的性质是: ( )A. 各物质的浓度之比为c(A):c(B):c(C)=2:3:3B. 平衡时气体的总体积是反应开始时的3/5C. 平衡时混合物中各组份的浓度相等D. 单位时间内, 若消耗了 a mol A 物质, 同时也消耗了 1.5 a mol 的C 物质 3．一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g) B(g)＋3C(g)在下列四种状态中处于平4．在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应: A(g)+2B(g)3C(g); △H ＞0，达到平衡的标志是: ( )A. 混合气体的压强不再变化B. 混合气体的密度不再变化C. 混合气体的物质的量不再变化D. 混合气体的温度不再变化 5．在一定的温度下的定容密闭容器中，可逆反应：H 2（g ）+I 2(g)2HI(g)达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变6．在一定的温度下的定容密闭容器中，不能说明可逆反应：2NO+O 22NO 2达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变7．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应： A （s ） ＋ 2B （g ）C （g ）＋D （g ） 已达平衡的是 ( )A 、混合气体的压强B 、混合气体的密度C 、 B 的物质的量浓度D 、气体总物质的量二、平衡的移动：8．下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移①2NO(g) + O2(g)2NO2 (g)②CaCO3(s)CaO(s) + CO2 (g)③H2O(g) + C (s)CO(g) + H2(g)④H2O(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)⑤H2S(g)H2(g) + S(s)9．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2 + O22SO3△H<0，试回答下列问题: 生产过程中常常通入过量的空气，你认为其原因是什么？10．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是( )A、加压B、减压C、加入正催化剂D、升温11．已知NO2能形成二聚分子2NO2N2O4△H<0 现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A、高温低压B、低温高压C、低温低压D、高温高压12．可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) 在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化？①加入更多的碳②增加H2的浓度13．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使正反应速率下降，A的浓度增大，应采用的措施是（）A、加压B、减压C、减小E的浓度D、降温14．下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（）A. 密闭、低温是存放氨水的必要条件B. 实验室用排饱和食盐水法收集氯气C. 硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率D. 在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化15．对于X+Y(s)Z的平衡,若增大压强,Y的转化率增大,则X和Y的状态是( )A. X为气态,Z为固态B. X为固态,Z为气态C. X为气态,Z为气态D. X为固态,Z为固态16．某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是( )①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A ①②B ②⑤C ③⑤D ④⑥17．恒温下, 反应aX(g)bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: （）A. a＞b+cB. a＜b+cC. a＝b+cD. a＝b=c 18．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)+Y(g)Z(g) +cW(s) ；ΔＨ＞0下列叙述正确的是（）A、加入少量Ｗ，逆反应速率增大B、当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C、升高温度，平衡逆向移动D、平衡后加入Ｘ，上述反应的ΔＨ增大19．反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡时，下列各种情况中，不能使平衡发生移动的是（）A．移走一部分NH4HS 固体B．其他条件不变时，通SO2气体C．容器体积不变时，充入氦气D．保持压强不变时，充入氦气20．在容积一定的密闭容器中，反应2A B(g) + C(g) 达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（）A．正反应是吸热反应，且A不是气态B．正反应是放热反应，且A气态C．其他条件不变，加入少量C，该平衡向逆反应方向移动D．改变压强对该平衡的移动无影响21．密闭容器中，反应xA(g) + yB(g) zC(g)达平衡时，A的浓度为0.5mol/L, 若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L。

等效平衡的教学化学平衡是中学化学重要的理论知识，是溶解平衡、电离平衡等所有平衡的基础，对工业、农业生产有着重要的指导作用；但是，某些化学平衡题，如果仅用影响平衡的三个条件来解，难度较大、很难得出正确结论，若能掌握等效平衡这一重要思维方法，问题就容易解决了。

等效平衡是化学平衡一章的重点、难点之一，有许多学生对这类题感到困惑而无从下手，那么如何突破这个难点呢？下面就我在教学中的做法和大家商讨：一、等效平衡的定义影响平衡条件相同的平衡互为等效平衡。

（这里强调的是影响平衡条件，不影响平衡条件可以不同,如：催化剂、等体反应中的压强等）二、等效平衡的标志1、对应物质含量（质量分数、物质的量分数、气体体积分数等）均相等。

2、对应物质的浓度均相等（等体反应中对应物质浓度比相等）。

三、建立等效平衡的方法1、等温、等容条件下每次所投物质的物质的量相当。

相当是指：按化学方程式中化学计量数比，换算成已知项中（或某一边物质）所投物质时，其物质的量完全相同（常采用一边倒的方式换算）。

例一、在等温、等容条件下：进行2SO2+O22SO3反应，若初始投入2molSO2和1molO2，达平衡时SO3为amol/L,在相同条件下，若初始时按下列各组物质的量投料，达到新平衡时SO3的浓度各是多少？⑴起始时只投入2mol SO3⑵起始时投入1mol SO2、0.5 molO2和1mol SO3分析：2SO2+O22SO3已知项（mol）： 2 1 0｛(1): 0 0 2(将2molSO3换算成SO2和O2)所以⑴ 平衡时SO 3为amol/L 分析：所以⑵平衡时SO 3也为amol/L思考与交流：若初始加入的SO 2、O 2和SO 3分别为a 、b 、cmol 时，当a 、b 、c 满足什么关系时与已知项等效。

练习1：在固定容积的容器中，加入1molA 和2molB ，发生如下反应：A(g)+2B(g)3C (g)+2D(g),达平衡时，C 的浓度为Cmol/L,若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为Cmol/L 的是。

化学平衡【知识精讲深化思维】要点一、可逆反应1、可逆反应与不可逆反应的有关概念（1）可逆反应与不可逆反应的比较2、可逆反应的特征①正、逆反应在同一条件下同时发生，方向相反。

②反应物和生成物共存于同一体系。

③反应物不可能全部转化为生成物，即任意一种反应物的转化率均小于100%。

④必须是“同一条件”。

在不同条件下能向两个方向进行的反应，不能称作可逆反应。

⑤同一化学反应在不同条件下可能为可逆反应或不可逆反应。

如敞口容器中，CaCO3(s)高温CaO (s)+CO2↑，反应产生的气体可及时脱离反应体系，反应不可逆；密闭容器中，CaCO3(s)CaO (s)+CO2，反应产生的气体不写“↑”，气体物质不能从反应体系中逸出，与各反应物共存，反应可逆。

又如2H2+O22000C 2H2O。

要点二：化学平衡状态1、化学平衡状态（1）化学平衡状态建立的前提：研究对象必须是可逆反应（2）建立的过程：如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器中：①反应开始时，反应物浓度最大，V正最大；生成物浓度为0，V逆为0；②反应过程中，反应物浓度逐渐减小，V正逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，V逆逐渐增大；③达到平衡时，V正、V逆相等，此时反应体系中各组分的浓度不再变化。

（3）标志：V正、V逆相等，参与反应的各物质的“量”保持不变。

（4）特征：“逆”“等”“动”“定”“变”①逆：研究对象是可逆反应。

②等：化学平衡状态的建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即V正=V逆≠0，所以化学平衡状态是动态平衡。

③动：指化学反应达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率，即V正=V逆≠0。

④定：在一定条件下，可逆反应一旦达到平衡（可逆反应进行到最大限度），在平衡体系中组分的质量或浓度保持恒定（即不随时间的改变而改变），这是判断体系达到化学平衡状态的重要依据。

⑤变：任何平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等无关，化学反应既可以从正方向开始达到平衡，也可以从逆反应开始达到平衡），当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的变化。

人教版高中化学选修4教材实验强酸与强碱中和反应的实质是H++OH－==H O，反应放出的热量会引起溶液温度的变化。

在一绝通过观察收集10mL H所用的时间或1分钟收集到的H的体积来比较反应速率的快慢。

在实验中，控制KMnO溶液的浓度及反应温度不变，探究草酸的浓度不同时对反应速率的影响。

已知在K 2Cr 2O 7溶液中存在着如下平衡：Cr 2O 2－7(橙色)+H 2O2CrO 2－4(黄色)+2H +（K 2Cr 2O 7固体是橙红色晶体）。

增大H +浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液逐渐变为橙色；增大OH －浓度，平衡向正反应方向移动，溶液逐渐变为橙色。

0. 1mol/L K Cr O 溶液、浓硫酸、6mol/L NaOH 溶液；三支试管、胶头滴管、白纸。

3Fe3++3SCN－Fe(SCN)3(红色)0.005mol/L FeCl 溶液、饱和 FeCl 溶液、 0.01mol/LKSCN 溶液、 1mol/LKSCN 溶液、酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸（或碱）的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的FeCl3（黄色）＋3H2O Fe(OH)3（红褐色）＋3HClFeCl溶液、FeCl晶体、HCl气体、NaHCO固体；pH试纸、试管、胶体滴管、酒精灯。

氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。

NH C1水解显酸性，能溶解氢氧化镁。

Ag+ +Cl－=AgCl↓，AgCl+I－=AgI+Cl－，2AgI+S2－==Ag S+2I－Mg2++2OH－=Mg(OH)↓，3Mg(OH)+2Fe3+=3Mg2++2Fe(OH)单液锌铜原电池双液锌铜原电池铜片（正极）：Cu2++2e－=Cu（还原反应）；锌片（负极）：Zn－2e－=Zn2+（氧化反应）阴极：Cu2++2e－=Cu（还原反应）；阳极：2Cl－－2e－=Cl↑（氧化反应）；。