高考化学：等效平衡讲义（教师逐字稿）

等效平衡讲义（学霸版）

课程简介：即PPT（第1页）：本节课我们主要学习：等效平衡。等效

平衡是化学反应原理的一个分支，高考题中很少出现，若出题则主要

为反应原理大题中的一问。等效平衡主要内容是等效平衡的计算及分

析应用。这部分知识点比较抽象，思维要求高，学习时必须紧跟思路,

注意细节，需要一点点耐心和细心。准备好了么？Let，sgo!

PPT（第2页）：先来了解一下化学等效平衡的知识特点。

1、“抽象且细致，思维量大”；2、“弄清原理，举一反三”

1、等效平衡的知识点很抽象，不太好理解，基本是纯思维推理

分析，而且连贯性强，因此全程必须紧跟思路，稍不注意就很容易掉

链子。另外，等效平衡的内容也是比较细致，要注意好关键细节，不

然很容易出错。

2、等效平衡要掌握好，就必须彻底弄清原理，计算只是最基本

的内容，更重要的是能利用等效平衡的原理去分析，这就要求对原理

要有非常彻底的认识，不然涉及原理的分析应用基本都是一头雾水。

只有彻底弄清原理，方可举一反三。

PPT（第3页）：现在我们正式进入等效平衡的学习。

PPT（第4页）：看，这就是等效平衡的知识网络图。（若PPT中知识

网络图不清晰，可查看下载的原图）

PPT（第5页）：先来看下等效平衡的概念。在一定条件下，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；投料是一次性

投还是分几次投；反应容器是经过扩大再缩小或缩小再扩大的过程等

任何途径，只要达到平衡时，任何相同组分的百分含量（体积分数、

物质的量分数或质量分数）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

这里我们只关注百分含量是否相等，实际含量相不相等与此无关。通

过等平衡的定义，我们可以知道平衡状态只与始态有关，而与途径无

关。这点就跟热化学里盖斯定律以及物理里位移、重力做功、电场力

做功一样，只跟初末状态有关，而与路径无关。由此可见，构造等效

平衡的关键是始态相同，而始态指的是温度、压强、浓度3要素，只

要这3要素与原反应体系起始时分别相同，则该新体系就与原体系是

等效平衡。接下来我们来看下改变投料方式构造等效平衡的计算方

法，采用“一边倒”法。此时把可逆反应当作完全反应，原投料和新

投料均按化学计量数之比换算后倒向反应物或生成物一边，而另一边

物质归零（纯固体或纯液体对平衡无影响，可剩余不归零）；若是相

似平衡，则一边倒后新投料与原投料成比例；若是相同平衡，则一边

倒后新投料与原投料相同。举个例子，比如反应的+用电）小（g）+C6（g）,

起始投入2molC、ImolH20（g）>2mol%、ImolCO,由于起始投料

两边都有，因此先一边倒归零换算，纯固体和纯液体可剩余不归零，

将反应物换算到生成物，得ImolC、OmolH2O（g）.3molH2.2molCO,

若要与原体系是相似平衡，则新体系中投料换算到右边需满足

〃（凡）:〃（。。）=3:2,C（s）的量随意。

PPT（第6页）：下面我们来具体认识下改变投料方式构造等效平衡的

3种类型及计算方法。

1、恒温恒压下的等效平衡:

新投料一边倒换算后与原投料比相同，此时是相似平衡；平衡特

点是相同组分百分含量、浓度相同，物质的量等比例变化。构造等效

平衡的关键是始态相同，由于条件是恒温恒压，已满足其中两个，因

此只要浓度相同即为等效平衡。由浓度公式c=E和理想气体状态方

程”=得C」=二，式子中P、R、T均是常数，因此只要新投

VRT

料按原体系投料比进行投料，相同组分的浓度分别相等，故始态相同,

可构成等效平衡。如PPT中的例子，两个反应中新体系投料一边倒换

算后投料需满足的关系，即新投料一边倒换算后与原投料比相同。

PPT(第7页)：

2、恒温恒容，反应前后气体系数和相等的等效平衡：

新投料一边倒换算后与原投料比相同，此时是相似平衡；平衡特

点是相同组分百分含量相同，浓度、物质的量等比例变化。由于平衡

只与始态有关，因此恒容条件下的等效平衡，我们一般先构造为恒压

条件下的等效平衡，达平衡后再通过改变压强使体系恢复原体积。以

区(g)+4(g)B2印(g)反应为例,原体系投料为lmolH2(g)>Imol

I2(g)»新体系投料为2molH2(g)>2molI2(g);在恒压下两体系是等

效平衡，且达平衡时原体系体积为V,新体系体积为2VO此时对新体

系加压使其体积压缩为V,由于该反应前后气体系数和相等，故加压

过程平衡不移动，因此两体系依旧是等效平衡。由此可得恒温恒容反

应前后气体系数和相等的等效平衡需满足的投料条件，即新投料一边

倒换算后与原投料比相同。

PPT(第8页)：

3、恒温恒容，反应前后气体系数和不相等的等效平衡:

新投料一边倒换算后与原投料相同，此时是相同平衡；平衡特

点是相同组分百分含量、浓度、物质的量相同。以2(g)+3区(g)U2典(g)

反应为例，原体系投料为ImolN2(g)>3molH2(g),新体系投料为2mol

N2(g)>6molH2(g)；在恒压下两体系是等效平衡，且达平衡时原体系

体积为V,新体系体积为2V。此时对新体系加压使其体积压缩为V,

由于该反应前后气体系数和不相等，故加压平衡发生移动，因此加压

后两体系不是等效平衡。由此可得恒温恒容反应前后气体系数和不相

等的等效平衡需满足的投料条件，即新投料一边倒换算后与原投料相

同。

PPT(第9页)：最后是反应转化率的变化分析，共有3个推理结论。

先看下第1个结论：若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之

比，达平衡后，反应物转化率相等。这个很好理解，举个例子说明下,

如初出)+〃8出)二?。出)+死》出)反应，物质A、B的起始量分别为m、n,

由于转化量之比等于化学计量数之比，设物质A的转化量为mx,则

物质B、C、D的转化量分别为nx、px>qxo由转化率的定义得，

a(A)=—=x,a(B)=—=x

mn,故可得结论1。第2个结论：对于全是气体

的反应，且反应物中至少含有两种气体，如〃％(g)+龙(g)U〃C(g)+qD(g),

若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率变大，A的转化率变小。

达到平衡后增加反应物A的量，平衡正向移动，B的转化率变大，这

点很好理解。我们重点解释下为什么平衡正向移动，A的转化率反而

变小。这里要利用等效平衡的原理，比如恒温恒压下，物质A、B的

起始量分别为Imol、Imol,达平衡后，再继续加入Imol物质A,这

相当于物质A、B的起始量分别为2mol、Imol。我们以原体系物质A、

B的起始量分别为ImoKImol时构造物质A的起始量为2mol的等效

平衡，则B的起始量应为2mol；达平衡后，由于两个体系是等效平

衡，因此物质A的转化率均相同。此时对新体系还原，即从平衡体系

中抽走Imol物质B,反应逆向移动，因此物质A的转化率变小。结

论是2经常用到，请记好。

PPT(第10页)：第3个结论：对于反应加Z(g)+“8(g)UpC(g)+qD(g),

若按原比例同倍数增加反应物的物质的量：恒温恒压时，反应物A、

B转化率不变；恒温恒容时，反应物A、B转化率变化由反应前后气

体系数和大小决定(若m+n=p+q,则A、B转化率不变；若m+n〉p+q,

则A、B转化率变大；若m+n〈p+q,则A、B转化率变小)。这个结论

也是利用等效平衡原理来解释即可。如恒温恒压时，按原比例同倍数

增加反应物的量，新投料中反应物的比例依旧不变，由于恒温恒压时

的等效平衡只要求物质投料比不变即可，因此两体系是等效平衡，故

反应物转化率不变。恒温恒容时，我们先构造为恒温恒压情况下的等

效平衡，达平衡后再对体系加压使其恢复原来的体积。因此按原比例

同倍数增加反应物的量，两体系是等效平衡，区别是原体系体积较小。

此时对新体系加压恢复为原体积，若m+n=p+q,则加压过程平衡不移

动，A、B转化率不变；若m+n>p+q,则平衡正向移动，A、B转化率

变大；若m+n〈p+q,则平衡逆向移动，A、B转化率变小。

PPT（第11页）：好了，我的知识网络图已构建完毕了，你的呢?画好

了吗？（若PPT中知识网络图不清晰，可查看下载的原图）

PPT（第12页）：0K,让我们来一起看一下如何运用知识网络图来解题

吧！

PPT（第13—14页）：第1题和答案。

PPT（第15—16页）