高二化学第二节 化学平衡
| 问题探索 |
1、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？
答案：相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。
2、一般认为：化学平衡具有五大基本特征，即逆、等、动、定、变，你怎样理解的？
答案：逆，是指可逆反应，是化学平衡研究的对象，只有可逆反应，才有可能有平衡状态。等，是指反应达到化学平衡状态时，v(正)=v(逆)。动，是指反应在平衡状态时，v(正)=v(逆)≠0，反应仍在进行，是个动态平衡。定，是指反应达到平衡时，v(正)与v(逆)各组成成分的物质的量浓度、百分含量等不再发生改变，是一个定值。变，是指化学平衡状态是有条件的，条件改变，平衡可能会破坏，然后在新的条件下建立起新的平衡，即化学平衡是可以改变的。
| 导学诱思 |
一、化学-平衡的建立
1、化学平衡的建立
以CO+H2O(g)
CO2+H2反应为例。
在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：
（1）反应刚开始时：
反应物的浓度 最大 ，正反应速率 最大 。
生成物的浓度为 零 ，逆反应速率为 零 。
（2）反应进行中：
反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小。
生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。
（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。
正反应速率和逆反应速率随时间的变化关系如图所示。
2、化学平衡状态
（1）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（2）特征：
① 逆：可逆反应
② 等：v（正）=v（逆）
③ 动：动态平衡v（正）=v（逆）≠0
④ 定：平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持不变
⑤ 变：当浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡即发生移动
（3）特点：
化学平衡的建立与建立的途径无关
（4）达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)
pC(g)为例
直接标志：
①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。
②各物质的百分含量保持不变。
间接标志：
① 混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）
② 各物质的浓度不随时间的改变而改变。
③ 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
④ 各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
二、对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。
| 可能的情况举例 | 是否能判断已达平衡 | |
| 1、混合物体系中各成分的含量 | ①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定 | 平衡 |
| ②各物质的质量或各物质的质量分数一定 | 平衡 | |
| ③各气体的体积或体积分数一定 | 平衡 | |
| ④总体积、总压强、总物质的量一定 | 无法判断 | |
| 2、正、逆反应速率的关系 | ①单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A | 平衡 |
| ②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C | 平衡 | |
| ③v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q | 无法判断 | |
| ④单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D | 无法判断 | |
| 3、压强 | ①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压力一定 | 平衡 |
| ②其他条件不变，m+n=p+q时，总压力一定 | 无法判断 | |
| 4、平均相对分子质量M | ①当m+n≠p+q时，M一定 | 平衡 |
| ②当m+n=p+q时，M一定 | 无法判断 | |
| 5、温度 | 其他条件一定时，体系温度一定 | 平衡 |
| 6、体系密度 | 其他条件一定时，密度一定 | 无法判断 |
| 7、其他 | 组成成分有颜色时，体系颜色不再变化 | 平衡 |
| 典例剖析 |
[例1] 右图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO+O22NO2 △H<0，反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)>v(逆)的点是
A、a点 B、b点
C、c点 D、d点
分析：此题为温度——转化率曲线，由于a点、b点均在平衡线上，表示a点与b点均达到平衡状态。
c点时，若温度不变，NO的转化率将增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v(正)>v(逆)，符合题目要求。
d点时，若温度不变，NO的转化率将减小，说明反应没达到平衡，且反应向逆反应方向进行，即v(正)<v(逆)，不符合题目要求。
答案：C
拓展：本题是反应物的转化率与平衡线的关系问题，让学生认识面上的不同位置的点与平衡线的关系。解答图象题的方法与思路是：（1）看懂图像：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图像中有关量的多少。（2）联想规律：即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确。（3）作出判断：依题意仔细分析作出正确判断。
[例2] 在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：
（1）若a=0，b=0，则c=________。
（2）若a=0.5，b=________和c=________。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：_____________。
分析：本题是对可逆反应和化学平衡状态的理解以及利用题给信息将化学问题以及内在规律抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问题的思维能力的综合考查。
对于平衡状态的建立，只与条件相关，即与温度、压强（或容器的容积）、反应物或生成物的起始量的相对关系有关，而与反应进行的方向无关。因此，对于该条件下的反应，初始态是2 mol SO2和1 mol O2的混合物，或是2 mol纯净的SO3，两者是等价的，最终达到的平衡状态完全相同。因此（1）中答案应为c=2。而（2）中初始态包含了三种气态物质，此时需要进行思维转换，将初始物质的加入量转换为相当于a=2，b=1，就可以达到题设的平衡状态。现在a=0.5，则b=
=0.25，此时与题干所设初始态的差是Δa=2-0.5=1.5，Δb=1-0.25=0.75，由此SO3的初始入加量c必须转化为等效于a=1.5和b=0.75的量，根据该反应方程式系数比推断知c=1.5。（3）中要求将具体问题抽象为普通规律，此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物，则必须相当于2 mol SO2和1 mol O2的混合物，把所有的初始物转换为生成物，则必须相当于2 mol纯净的SO3。才能得出正确结论：必须同时满足：a+c=2和2b+c=2两个关系式。
答案：（1）c=2 （2）b=0.25，c=1.5 （3）a+c=2，2b+c=2
拓展：化学平衡的建立与途径无关，只要可逆反应在相同状况下，无论从正反应或从逆反应开始，都可以建立相同的平衡状态，平衡时各物质的浓度也不因反应从哪边开始而变化。此类题也要注意两类方程式和两种条件。
（I）H2+I2(g)2HI（△v=0）
（Ⅱ）2SO2+O22SO3（△v≠0）
条件一：等温等容
条件二：等温等压
例如在一个容积固定的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应
2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，反应达到平衡时，若生成物C的浓度为a mol·L—1，则在容积和温度不变时，加入3 mol C和1 mol D或加入1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D，达到平衡后，生成C的浓度仍为a mol·L—1，但若温度不变，而容积为原情况的2倍，加入4 mol A和2 mol B达到平衡时，C的浓度仍为a mol·L—1。
| 素能培养 |
A组
1、下列哪种说法可以证明反应：N2+3H22NH3已达到平衡状态
A、1个N
N键断裂的同时，有3个H—H键形成
B、1个NN键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C、1个NN键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D、1个NN键断裂的同时，有6个N—H键形成
答案：A C
2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B2C(g)达到平衡状态的标志是
A、C生成的速率与C分解的速率相等
B、A、B、C的浓度不再变化
C、单位时间内，生成n mol A，同时生成3n mol B
D、A、B、C的分子数之比为1：3：2
分析：在一定温度下，判断某可逆反应达到平衡的标志是：(1)V正=V逆
(2)各物质的物质的量不变；(3)每一种物质的浓度不变等。
答案：A B
3、可逆反应达到平衡的重要特征是
A、反应停止了 B、正逆反应的速率均为零
C、正逆反应都还在继续进行 D、正逆反应的速率相等
答案：D
4、把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2HI(g)H2(g)+I2(g) △H>0，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是
A、HI的生成速率等于其分解速率
B、HI的生成速率小于其分解速率
C、HI的生成速率大于其分解速率
D、无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小
分析：反应物是HI，在反应趋向平衡状态的过程中，V正>V逆，HI的分解速率应大于其生成速率。
答案：B
5、在一定条件下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是
A、单位时间内生成n mol A2的同时，生成2n mol的AB
B、容器内的总压强不随时间而变化
C、单位时间内生成2n mol AB的同时，生成n mol的B2
D、单位时间内，生成n mol A2的同时，生成n mol的B2
答案：B
6、在一个固定容积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为w mol·L—1。若维持容器容积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为w mol·L—1的是
A、4 mol A+2 mol B
B、1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D
C、3 mol C+1 mol D+1 mol B
D、3 mol C+1 mol D
答案：B D
7、五氧化二氮是白色固体，熔点为30℃，升温时易液化和汽化，并发生以下两个相互联系的反应：
①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
在0.5L密闭容器中，将2.5 mol N2O5加热气化，并按上述①②两式分解，在某温度下达到平衡，测得O2的平衡浓度为4.4 mol·L—1，N2O3的平衡浓度为1.6 mol·L—1，则下列各项判断正确的是
A、N2O5的平衡浓度为3.0 mol·L—1
B、N2O5的转化率为80%
C、N2O的平衡浓度为4.4 mol·L—1
D、N2O的平衡浓度为1.4 mol·L—1
答案：D
8、已知常温常压下，N2(g)和H2(g)生成2 mol NH3(g)放出92.4 kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，向另一体积相同的密闭容器中通入0.5 mol N2、1.5 mol H2和1 mol NH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2 kJ，则下列关系式正确的是
A、2Q2=Q1=92.4 B、Q2<Q1<2.4
C、Q1<Q2<92.4 D、Q1=Q2<92.4
分析：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
放出热量92.4 kJ
由于此反应是可逆反应，所以Q1<92.4kJ
在另一容器中充入0.5 mol N2、1.5 mol H2、1 mol NH3，在合成NH3的过程中放出的热量Q2必小于Q1
答案：B
9、
如图所示，是在其他条件一定时，反应2A+B2C+Q，A的最大转化率与温度关系曲线，下列叙述正确的是
A、X或Y两点相应，V（正）=V（逆）
B、Z、N两点表示未达平衡状态，
且都是V（正）>V（逆）
C、W点表示非平衡状态，V（正）>V（逆）
D、相应反应速率大小的点：W>Y>N
分析：从图象上可看出，x、y两点在平衡线上，V(正)=V(逆)，Z、N、W三点都未达到平衡，Z、N两点在相同条件下，都在向正反应方向移动，所以V(正)>V(逆)，而W点在向逆反应方向移动，所以V(逆)>V(正)，相应速率大小与温度有关，N点所处的温度最高，速率应最快。
答案：AB
10、可逆反应：2NO2
2NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2；
②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO；
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态；
④混合气体的颜色不再发生改变的状态；
⑤混合气体的密度不再改变的状态；
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A、①④⑥ B、②③⑤ C、①③④ D、①②③④⑤⑥
答案：A
11、在密闭容器中，进行下列反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，达到平衡后，其他条件不变，只增加X的量，试填下空（填“增大”“减小”或“不变”）
（1）正反应速率__________；（2）逆反应速率__________；
（3）X的转化率__________；（4）Y的转化率__________；
（5）容器中Z的物质的量___________。
答案：(1)增大 (2)增大 (3)减小 (4)增大 (5)增大
12、一定温度下，某定容密闭容器中发生反应：CO2+H2H2O(气)+CO，开始时若分别按下列三种方法充入气体：（1）加入的CO2、H2的浓度均为a mol/L，（2）加入的CO2、H2的浓度分别为a mol/L、2a mol/L，（3）加入的CO2、H2、CO的浓度均为a mol/L。（1）、（2）、（3）分别达到平衡，CO浓度由大到小的顺序为_________________。
答案：（3）>（2）>（1）
13、在2 L的密闭容器中盛有41.7 g PCl5，某温度时：
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)达到平衡，测得容器中含有0.1 mol Cl2，求PCl5的分解百分率。
分析：
设PCl5的分解率为x
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
起始 0.2 mol
转化 0.2 mol·x 0.2 mol·x
因为n(Cl2)=0.1 mol，所以0.2 mol·x=0.1 mol
x=50%
答：PCl5的分解率为50%。
B组
1、在一定温度下，将2mol SO2和1mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，△H=-197kJ·mol—1。当达到化学平衡时，下列说法中正确的是
A、生成SO3 2mol B、放出197kJ热量
C、SO2和SO3共2mol D、含氧元素8mol
分析：此反应是一个可逆反应，反应不可能彻底，因此，A、B两选项错误，根据元素守恒，SO2和SO3其2 mol，O元素6 mol。
答案：C
2、在一个容积为6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g)，反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为
A、3 B、4 C、5 D、6
分析：平衡后x的浓度减小1/3，即反应掉1 L
4x(g)+ny(g)2Q(g)+6R(g)
起始 3 2
转化 1 
0.5 1.5
平衡 2 
0.5 1.5
在恒温恒容下，
解得：n=3
答案：A
3、将2 mol SO2和2 mol SO3气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2+O22SO3平衡时，SO3为n mol，相同温度下，分别按下列配比在相同容积的密闭容器中放入起始物质，平衡时，SO3的物质的量大于n mol的是
A、2 mol SO2和1 mol O2
B、4 mol SO2和1 mol O2
C、2 mol SO2、1 mol O2和2 mol SO3
D、3 mol SO2、1 mol O2和1 mol SO3
分析：此题是等效平衡问题
2 mol SO2、2 mol SO3的混合气等效转换，相当于4 mol SO2，1 mol O2，A、B两选项显然不符题意。
答案：C D
4、对于一定条件下，在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应：NO2+CONO+CO2下列说法中不正确的是
A、平衡体系中气体总的物质的量等于开始反应时体系中气体总的物质的量
B、从开始反应至达到平衡状态，容器内压强始终保持不变
C、达到平衡时，NO2、CO2、NO、CO的物质的量均相等
D、达到平衡时，NO和CO2的物质的量之和等于NO2和CO的物质的量之和
分析：这是体积不变的反应，因此在体积不变的密闭容器中压强不变，而各物质的物质的量则要受初始加入物质的量及平衡常数的影响。所以C、D错误。
答案CD
5、加热N2O3时，发生以下两个分解反应：
N2O5N2O3+O2
N2O3N2O+O2
在1 L密闭容器中加热4 mol N2O5达到化学平衡时c(O2)为 4.50 mol·L—1，c(N2O3)为1.62 mol·L—1，则该温度下各物质的平衡浓度不正确的是
A、c(N2O5)平=1.44 mol·L—1 B、c(N2O5)平=0.94 mol·L—1
C、c(N2O)平=1.44 mol·L—1 D、c(N2O)平=3.48 mol·L—1
答案：A D
6、在一个固定容积的密闭容器中，加入m mol A和n mol B，发生下列反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，平衡时C的浓度为w mol·L—1。若维持容器体积和温度不变，起始时放入a mol A，b mol B，c mol C，要使平衡时C的浓度仍为w mol·L—1，则a、b、c必须满足的关系是
A、a：b：c=m：n：p
B、a：b=m：n：
+b=p
C、
+a=m；
+b=n D、a=
，b=
，c=
分析：此题是等效平衡问题
mA(g)+nB(g)pC(g)
a mol b mol c mol
等效转换：
答案：C D
7、将固体NH4I置于密闭容器中，在某浓度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)+HI(g)，2HI(g)H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时，[H2]=0.5 mol·L—1，[HI]=4 mol·L—1，则NH3的浓度的为
A、3.5 mol·L—1 B、4 mol·L—1
C、4.5 mol·L—1 D、5 mol·L—1
分析：[H2]=0.5 mol·L—1分解的[HI]=1 mol·L—1，所以[NH3]=[HI]平+[HI]分=5 mol·L—1。
答案：D
8、在一密闭容器内使1 L NO2分解成NO和O2，达到平衡时，气体的总体积变为1.2 L，则下列说法错误的是
A、NO2的分解率为40%
B、达到平衡时，NO2、NO、O2的物质的量之比是3：2：1
C、NO2的分解率是60%
D、达到平衡时，NO2、NO、O2的质量之比是3：2：1
分析：设NO2的分解率为x
2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
起始 1
分解 1·x 1·x 
平衡 1-x
x
x=40%
n(NO2):n(NO):n(O2)
=(1-x):x:=(1-40%):40%:20%=3:2:1
答案：C D
9、在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2 mol·L—1，0.2 mol·L—1，0.2 mol·L—1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是
A、c(SO3)=0.4 mol·L—1
B、c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L—1
C、c(SO2)=0.25 mol·L—1
D、c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L—1
分析：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
反应过程中某一时刻C(SO2)=0.2 mol·L—1，C(O2)=0.2 mol·L—1
C(SO3)=0.2 mol·L—1
若SO2全部转化为SO3，C(SO3)=0.2 mol·L—1+0.2 mol·L—1=0.4 mol·L—1，由于是可逆反应，不可能全部转化，所以A选项错，在题述某一时刻之后，无论平衡怎样移，都不能出现C(SO2):C(SO3)=0.15 mol·L—1这种情形，抓住S元素守恒，D选项恒成立，C选项可以出现。
答案：C D
10、在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)+nY(g)2R(g)+W(g)反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为
A、4 B、3 C、2 D、1
分析： x(g) + ny(g) 2k(g) +
w(g)
起始 4L 6L
转化 4 L×25% 4 L×25%·n
而y转化量为6 L×50%，所以4 L×25%n=6 L×50%；n=3
答案：B
11、当化学反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)处于化学平衡状态时，向其中加入一种37Cl含量较多的氯气，平衡发生移动，在建立新平衡以后，PCl3(g)中所含37Cl的质量分数比原平衡状态时是否会增加？理由是___________。
答案 会增加，因为反应是可逆的，首先加入含37Cl较多的氯气，会使反应向左进行，使PCl5中37Cl的含量增多，而PCl5又分解，使PCl5中37Cl的含量增多。
12、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr，在相同条件下，且保持平衡时，各组分的质量分数不变，对下列编号（1）~（3）的状态，填写表中的空白。
| 编号 | 起始状态(mol) | 平衡时HBr的 物质的量(mol) | ||
| H2 | Br2 | HBr | ||
| 已知 | 1 | 2 | 0 | a |
| （1） | 0.5 | 1 | 0 | |
| （2） | 1 | 0.5a | ||
| （3） | n | M(m≥2n) | ||
在（3）的推算过程中，设起始状态时HBr的物质的量为x，平衡时HBr的物质的量为y，则x的表达式为x=_________，y的表达式为y=________（用m、n表示）
答案：（1）0.5 a
（2）0，0.5
（3）2(m-2n)，(m-n)
13、在某温度下，将2 mol A和3 mol B充入密闭容器中发生反应aA(g)+B(g) C(g)+D(g)，5 min后，达到平衡，各物质平衡浓度（mol·L—1）的关系为：{c(A)}a·c(B)}=C(C)·C(D)，若在温度不变的情况下，将容器的体积扩大为原来的5倍，若A的转化率不发生变化，则B的转化率为__________。
分析：因为{C(A)}a·C(B)=C(C)·C(D)
容积扩大5倍，A的转化率未变，可知a=1
设B的转化率为x
A(g) +
B(g) C(g) + D(g)
起始 2mol 3mol
转化 3·x 3·x 3x 3x
平衡 2-3x 3-3x 3x 3x
(2-3x)(3-3x)=3x·3x
x=40%
答案：B的转化率为40%
14、在830 K时，下列可逆反应达到的化学平衡体系中具有某些特殊性：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
①若起始浓度分别为c(CO)=3 mol·L—1，c(H2O)=0.75 mol·L—1时，达到平衡后CO的转化率为20%。
②若起始浓度分别为c(CO)=3 mol·L—1，c(H2O)(g)=4.5 mol·L—1时，达到新平衡后CO2的产率为60%。
试通过分析和计算回答下列问题：
在830 K时，现以起始浓度分别为c(CO)=a mol·L—1，c(H2O)(g)=b mol·L—1投料，发生以上反应，测得平衡后c(H2)=c mol·L—1。
（1）选择回答：在多次实验中，若保持b不变而减小a，则达到平衡后CO的转化率________，H2O的转化率__________。
（2）当a=4，c=1.5时，b=_________。
（3）当a=2b时，a：c=__________。
（4）a、b、c在该平衡体系中的关系式为：____________。
答案：(1) A B
(2) 2.4
(3) 3:1
(4) 
| 阅读思考 |
阅读材料1
对于一般的可逆反应mA+nBpC+qD在一定温度下达平衡时，反应物及生成物浓度满足下列关系：k=
，式中k为常数。在密闭容器中给CO(g)和H2O(g)的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)且k=1。若用2 mol CO(g)和10 mol H2O(g)相互混合并加热至800℃，则CO的转化率为__________。
分析：设CO的转化率为x，容器容积为V L
CO(g) + H2O(g) CO2(g) +
H2(g)
n(始)（mol）：2 10 0 0
n(变)（mol）：2x 2x 2x 2x
n(平)（mol）：2-2x 10-2x 2x 2x
由
知：
解得：x=0.833，即83.3%
答案：83.3%
阅读材料2
在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：
2X(g)+Y(g)3Z(g)+R(g)
当反应达到平衡时，Z的浓度为m mol·L—1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始反应物进行，达到平衡后，Z的浓度仍为m mol·L—1的是
A、4 mol X+2 mol Y
B、3 mol Z+1 mol R
C、2 mol X+1 mol Y+3 mol Z+1 mol R
D、1 mol X+0.5 mol Y+0.5 mol Z+0.5 mol R
分析：此题为“等效平衡”题目，对于定温定容的等效平衡，只要将给出的量转化为与标准量相等，即为等效平衡。
答案：BD
阅读材料3
汽油不完全燃烧的化学方程式为：2C8H18+23O2
12CO2+4CO+18H2O。人体吸进CO后，CO、O2与人体血红蛋白（Hem）建立如下平衡：CO+HemO2O2+HemCO，此平衡存在如下关系：
=210，当HemCO浓度为HemO2浓度的2%时，人的智力将受到严重损伤。
某40万人口的中等城市，能有效利用的标准状况下的空气为2.24×106m3（O2约占空气体积的21%），以每辆汽车满负荷行驶，每天约有28.5 g汽油不完全燃烧，此城市如达到中等发达国家水平，平均每10人拥有1辆汽车。
试回答：
（1）空气中含氧气_________mol。
（2）
≤________时人才能不受严重损伤。
（3）若该城市上方的未被污染的空气在某一天内没有流动，则该天汽车的最大使用率不得超过________%（要求保留2位有效数字）。
分析：（1）n(O2)=(2.24×106m3×103L·m—3×21%)/22.4 L·mol—1=2.1×107mol。
（2）≤
。
（3）该城市每天所有汽车满负荷行驶不完全燃烧的汽油的总物质的量为
设汽车利用率为ω，根据关系式：
2C8H18~4CO可得
耗O2物质的量为
mol，生成CO物质的量为2×104ωmol，则有：
，
解得：ω=10%。
答案：（1）2.1×107 （2）
（3）10%
| 教学建议 |
本节主要包括化学平衡状态的概念、特征和有关计算，具体建议如下：
1、化学平衡的概念是本节教学的重点，但由于它比较抽象，学生较难接受，所以它又是教学的难点。为此，建议在教学过程中注意以下几点：
（1）化学平衡研究的对象是可逆反应。学生在高一时已学过可逆反应：①可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；②可逆反应不能进行到底，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。
（2）抓住可逆反应在一定条件下，各物质浓度的变化和反应速率的变化情况，提出问题，设置知识台阶，引导学生积极思维，建立化学平衡概念。
（3）为了加深学生对化学平衡概念的理解，可引导学生精读化学平衡的定义，着重注意定义中的“一定条件”“可逆反应” “正反应和逆反应的速率相等”“反应混合物中各组成成分的质量分数不变”的重要涵义。明确化学平衡研究的对象是“可逆反应”，并具有“动”（即正反应和逆反应的速度相等，平衡是动态的而不是静止的）、“定”（即反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变）、“变”（即当条件改变时，原平衡就要受到破坏）的特征，让学生明确化学平衡状态定义中内因与外因的关系（外界条件改变时，v(正)≠v(逆)，平衡被破坏；外界条件一定时，v(正)=v(逆)，平衡建立），动与静的关系（正反应和逆反应仍在不断进行，而各组分的质量分数保持不变），现象与本质的关系[v(正)=v(逆)是化学平衡的本质，各组分的质量分数保持不变是现象]，从而培养学生的辩证唯物主义观点。