高中化学专题：应用“等效平衡”判断平衡移动的结果
知识拓展专题 应用“等效平衡”判断平衡移动的结果
1．等效平衡的含义
在一定条件下(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，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2．等效平衡的判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等量即等效。 例如：2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)
① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol
上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO 2均为2 mol ，O 2均为1 mol ，三者建立的平衡状态完全相同。
④中a 、b 、c 三者的关系满足：c ＋a ＝2，c
2＋b ＝1，即与上述平衡等效。
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等比即等效。 例如：2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)
① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol 2 mol ③ a mol b mol c mol
按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中n (SO 2)n (O 2)＝2
3，故互为等效平衡。
③中a 、b 、c 三者关系满足：
c ＋a c 2
＋b ＝2
3，即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如：H 2(g)＋I 2(g)
2HI(g)
① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol
③ a mol b mol c mol
①②两种情况下，n (H 2)∶n (I 2)＝1∶1，故互为等效平衡。
③中a 、b 、c 三者关系满足????c 2＋a ∶????c
2＋b ＝1∶1或a ∶b ＝1∶1，c ≥0，即与①②平衡等效。 3．虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。
答案正反应减小增大
(2)2HI(g)I2(g)＋H2(g)
再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。
答案正反应不变不变
(3)2NO2(g)N2O4(g)
再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。
答案正反应增大减小
1．向一固定体积的密闭容器中通入a mol N2O4气体，在密闭容器内发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，达到平衡时再通入a mol N2O4气体，再次达到平衡时，与第一次达平衡时相比，N2O4的转化率()
A．不变B．增大C．减小D．无法判断
答案 C
解析恒温恒容条件下，投料等比增加同增压，判断平衡(指的是新建立的与原平衡等效的过渡态平衡，而不是原平衡)，增大压强平衡向左移，转化率降低。
2．已知H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，在相同温度下分别达到平衡。现欲使甲中HI平衡时的百分含量大于乙中HI平衡时的百分含量，则应采取的措施是()
A．甲、乙提高相同温度
B．甲中加入0.1 mol He，乙中不变
C．甲降低温度，乙增大压强
D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2
答案 C
解析相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，此时甲和乙建立的平衡是等效的。A项，甲、乙提高相同温度，平衡均逆向移动，HI的平衡浓度均减小，错误；B项，甲中加入0.1 mol He，在定容密闭容器中，平衡不会移动，错误；C项，甲降低温度，平衡正向移动，甲中HI的平衡浓度增大，乙增大压强平衡不移动，HI 平衡时的百分含量不变，正确；D项，甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，结果还是等效的，错误。
3．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO 和1 mol H2O，在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2，在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O，均在700 ℃条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3，下列说法正确的是()
A．2Q1＝2Q2＜Q3
B．容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高
C．容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
答案 C
解析A项，容器中平衡建立的途径不相同，无法比较Q1、Q2的大小；C项，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大；D项，温度相同时，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所达到的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应方向移动，所以容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1。
4．一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
达到平衡，下列说法正确的是()
A.该反应的正反应放热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
答案AD
解析对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但Ⅲ温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A正确；Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以Ⅱ中转化率高，B错误；不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；对比Ⅰ和Ⅲ，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但Ⅲ温度高，速率更快，D正确。
准确判断化学平衡移动的方向
考点六准确判断化学平衡移动的方向 方法有两种：（1）勒夏特列原理（定性的）（2）化学平衡常数法（定量的） 一、勒夏特列原理：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 两层意思：（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向 （2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。 例1、在一个体积不变的密闭容器中aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)反应达到化学平衡状态，再加入一定量的A，判断（1）平衡移动方向？（2）达到新的平衡后，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)，A、B转化率和体积分数如何变化？ 依据勒夏特列原理，再加A，A与B将更多反应生成C和D，v(正)>v(逆)，平衡向右移动，c(B) 会减少，c(C)、 c(D)会增大，但是 c(A)还是增大，理由是平衡移动不能抵消加入的A。因此，达到新的平衡后，A的体积分数增大，B的体积分数减小了。转化率则反之。 例2、在温度t时，在体积为1L的密闭容器中，使1molPCl5(g)发生分解：1molPCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，当反应达到平衡后，再加入1molPCl5(g)，化学平衡如何移动？ 有两种解释，一是从浓度增大，二是从压强增大。从而得出相反的结论。 原因是“改变条件”认识不准确。当T、V一定时，n(PCl5)增大，则P(PCl5)增大，从而引起P总增大，但此时不能理解为“增大压强”对平衡的影响。因为勒夏特列原理中，“改变压强”指的是：各组分的分压同时增大或减少（容器体积增大或缩小，同等比例增大或减小各气体组分的物质的量）相同倍数而引起体系总压改变，此时，才能认为“是改变压强”，而不能认为总压发生改变就是“改变压强”对平衡的影响。所以此题浓度解释是正确的。 例3、一定温度下，有下列可逆反应2NO2 N2O4，在体积不变的密闭容器中NO2与N2O4气体达到化学平衡状态。如果向密闭容器中再加入NO2气体，判断： （1）平衡移动方向？ （2）达到新的平衡后NO2的体积分数与原平衡相比增大还是减小？ （3）如果改为加入N2O4呢？ 例4、在装有可移动活塞的容器中进行如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应达到平衡后，保持容器内温度和压强不变。通入一定氮气，试判断平衡向哪个方向移动？ 此题变化的条件不是“一个”而是“多个”。若认为改变条件只是通入一定量氮气后，氮气浓度增大，则根据勒夏特列原理平衡应该正向移动，就会得出不准确的答案。因为，充入氮气为了保持压强不变，容器体积会增大，则氢气和氨气浓度均减少，所以改变的条件为“多个”。此时，利用勒夏特列原理不一定能做出正确判断。上述平衡可能正向移动、逆向移动或不移动。 二、平衡常数法 上题，充入氮气后，氮气浓度增大，则氢气和氨气浓度减小，且减小倍数相同，设C( N2)=m C( N2), C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m＞1, n＜1 则：Q=1/mn K mn＞1 平衡正向移动 mn＜1 逆向移动 mn=1不移动 练习：1、某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平 衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是（ A B ） A.产物B的状态只能为固态或液态 B.平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1 C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动 D.若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q 2、某温度下，在一容积可变的密闭容器中进行反应，反应 达到平衡时，2x(g)+Y(g) =2R(g),反应达到平衡时，X、Y 和R分别为,保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移是（） A .均减半 B .均加倍 C.均增加1 mol. D.均减少1 mol.
化学选修4影响化学平衡移动的因素习题
影响化学平衡移动的因素练习 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)?2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是（）A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)?C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是（）A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g)?p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为（） A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，5 min 后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）A．a＝2 B．a＝1 C．a＝3 D．无法确定a的值 6．恒温下，反应a X(g)?b Y(g)＋c Z(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0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是（）A．a>b＋c B．a 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 考点一可逆反应与化学平衡建立 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)2H2O电解 2H2↑＋O2↑为可逆反应( ) 点燃 (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( ) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( ) 2SO3(g) ΔH＝2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂 加热 －Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“＜”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量 0 mol，转化率 100%，反应放出的热量Q kJ。 题组一极端假设，界定范围，突破判断 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1， 判断化学平衡移动“六法” 化学平衡移动方向的判断是历届高考和化学竞赛的常见题型，正确掌握化学平衡移动方向的判断规律，有利于提高学生的思维能力和分析能力。本文试从化学平衡移动的原理出发，结合常见的题型来进行归纳总结。 一、规律法 规律法是指根据勒夏特列原理（平衡移动原理）、阿伏加德罗定律等推导出的有关规律性知识，用来判断平衡移动方向的方法。 1．当反应混合物中存在与其它物质不相溶的固体或液体时，由于其浓度是“恒定”的，不随其量的变化而变化，因而改变这些固体或液体的量时，化学平衡不发生移动。 例1．向C(s)+H 2+H2(g) 平衡体系中，加入炭粉，保持温度不变，则化学平衡 A．正向移动 B．逆向移动 C．不发生移动 D．无法判断 由于炭为固体，其浓度为常数，改变它的量对平衡的移动无影响，故选C。 2．由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡无影响。 3．在其它条件不变时，在恒温恒容密闭容器中通入不参加反应的无关气体，由于原平衡的各组分的浓度没有发生变化，故原平衡不发生移动。 4．恒温恒压时，通入不参加反应的无关气体，压强虽然不变，但体积必然增大，反应体系中各物质的浓度同时减小，相当于减小体系的压强，平衡向气体总体积增大的方向移动。 5．根据气体状态方程PV=nRT，当温度一定时，减小容器的体积，相当于增大压强，增大容器的体积，相当于减小压强。 例2．有两个密闭的容器A和B，A能保持恒压，B能保持恒容。起始时向容积相等的两容器中通入体积比为2：1的等量的SO2和O2，使之发生反应。并达到平衡：2 SO2+ O2 2SO3。则（填<、>、=、左、右、增大、减小、不变）（1）达到平衡所需的时间：t A t B，SO2的转化率αAαB。 （2）起始时两容器中的反应速率：v A v B，反应过程中的反应速率：v A v B， （3）达到平衡时，向两容器中分别通入等量的氩气。A容器中的化学平衡向反应方向移动，B容器中的化学平衡向反应方向移动。 （4）达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A容器中的SO2的百分含量，B容器中的SO2的百分含量。 分析：A恒压，B恒容，随着反应的进行，气体的总物质的量减小，A容器的体积减小，而 影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是 ( ) A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大 B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深 D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变 二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 ( ) A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气 4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为( ) A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则 化学平衡移动专题练习 1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（）A．反应混和物的浓度B．反应物的转化率 C．正、逆反应速率D．反应混和物的压强 2．在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是（） A．2NO＋O22NO2B．Br2(g)＋H22HBr C．N2O42NO2D．6NO＋4NH35N2＋3H2O 3．在某温度下，反应ClF(g) + F2(g)ClF3(g)（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是（）A．温度不变，缩小体积，Cl F的转化率增大 B．温度不变，增大体积，Cl F3的产率提高 C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动 D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低 4．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应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．④⑥ 5．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）A．平衡向逆反应方向移动了B．物质B的质量分数增加了 C．物质A的转化率减小了D．a＞b 6．在一固定容积的密闭容器中充入2mol NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2(g) N2O4 此时平衡混合气体中NO2的体积分数为x%；若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（）A．x＞y B．x＝y C．x＜y D．不能确定 7．下列事实中，不能用列夏特列原理解释的是（）A．溴水中有下列平衡:Br2＋H2O HBr＋HBrO当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅B．对二氧化硫的品红溶液加热可使颜色变深 C．反应CO＋NO2CO2＋NO(正反应放热)，升高温度可使平衡向逆反应方向移动D．合成氨反应N2＋3H22NH3（正反应放热）中使用催化剂 8．在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q；反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是（） A．升温B．降温C．减小容器体积D．增大容器体积 9．在体积可变的密闭容器中，反应mA（g）+nB（s）pC（g）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是（）A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p C．m必定小于p D．n必定大于p 10．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)＋W(s)；△H ＞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△H增大11．一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应 2SO2＋O22SO3平衡时SO3为n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质，平衡时SO3的物质的量可能大于n的是（） 1 mol PCl 5 甲 乙 丙 化学平衡移动方向判断的探讨 全日制普通高中化学（人教版）第二册（必修加选修）第二章《化学平衡》中给出了化学平衡移动的概念：我们把可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动[1]。而没有明确判断化学平衡移动方向的标准，从而导致现在高中教师、学生中普遍存在一些错误的观点和认识。通过一道习题，点出一些常见的错误并分析出错的原因，从而明确有关化学平衡移动的标准。 例：某温度下，在一体积固定的密闭容器中，充入1 mol PCl5，发生反应PCl5 PCl3+Cl2，反应达到平衡后，再向容器中充入1mol PCl5，则此时平衡移动的方向？ 在高中化学教学中，普遍存在这样一些错误观点： 1．平衡向左移动了。理由：再向容器中加入1 mol PCl5，和开始加入2 mol PCl5达到平衡时的效果一样。容积固定的密闭容器中，成比例的增大反应物的量，相当于加压过程（图示中乙容器充了2 mol PCl5，等价于丙容器充入2 mol PCl5达到平衡后，将活塞从B 推至A 处），所以加压平衡向左进行。 2．平衡向左移动。理由：达到新平衡时，加入的PCl5未转化的更多了，容器中PCl5的百分含量比原来容器中的高（原理分析同1 ），所以，平衡向左移动了。 3．反应向右进行，平衡向左移动。理由：增大反应物的浓度，正反应速率增大，此时逆反应速率不变，所以，反应向正反应方向进行。由于，新加入的PCl5的转化率比原来容器中的低（原理分析同1），所以，平衡向左移动了。 下面说明一下，以上观点的错误原因： 观点一：把平衡后再充入1mol PCl5的过程，同开始就充入2 mol PCl5等价，本身犯了“偷换概念”的错误。即使等价于开始充入2 mol PCl5，也不能称之为平衡的移动，平衡的移动是指对于同一容器中的达到平衡的可逆反应，因条件改变而引起的变化。 观点二：不能把平衡移动的方向和物质的百分含量联系在一起。如：在一定温度下，某密闭容器中进行合成氨的反应N2+3H22NH3达到平衡，再充入n mol H2平衡向右移动，达新平衡后NH3的百分含量增大吗？很明显，不一定，这取决于n 与原来平衡混合气的总物质的量的大小对比（主要）和反应进行的程度；如：n 远大于原平衡混合气的总物质的量时，氨气的百分含量一定减小了。所以，化学平衡移动的方向与物质的百分含量无关。 观点三：好象很圆滑，但也犯了将平衡移动方向和反应物的转化率混为一谈的错误。认为转化率提高平衡就向右移动，反之向左移动，本身就是错误的。举例说明：一定温度下，在一体积固定的密闭容器中，加入1 mol H2和1 mol I2(g)，达到平衡后，充入1 mol H2则平衡向右移动，再充入1 mol I2(g)平衡又向右移动，但根据转化率的关系，因为首次平衡和最终平衡态的转化率相等，就会得出两次右移等于平衡不移动的谬论。 产生以上错误的根本原因在于没有弄清楚，平衡移动的判断标准，化学平衡的移动是旧的平衡被破坏，建立新平衡的过程，旧的平衡被破坏的原因是v(正)＝v(逆)的条件被打破，从而产生两种平衡移动的方向，v(正)′＞ v(逆)′平衡右移，v(正)′＜ v(逆)′平衡左移。 综上所述，化学平衡移动的标准是：改变外界条件后v(正)′和v(逆)′的大小关系，若v(正)′＞ v(逆)′则平衡右移，若v(正)′＜ v(逆)′则平衡左移，或者说是和反应进行的方向一致。 对教材的建议： 1、大学教材中，化学平衡移动的判断依据是：反应商（Q ）与标准平衡常数（ ）的相对大小的变化，平衡时Q= ，改变条件使Q ＜ ，平衡被破坏，反应向正向（或逆向）进行，之后重新建立平衡，我们说平衡右移（左移） 2、由于，高中教材中不再涉及化学平衡常数的概念，所以，不好从浓度商和平衡常数的角度给出平衡移动的判断标准，但从化学反应速率的角度给出平衡移动的标准学K K K 化学平衡 第一课时 一．可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应（概念）： ★注意 1.两同 2.转化率 3. 用“”表示。 2.常见可逆反应 2．化学平衡状态 (1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的_______保持不变的状态。 平衡标志：①v正＿＿v逆；②混合物体系中各组分的含量＿＿＿＿。 ⑵特点 思考3.对可逆反应N2＋3H22NH3，若某一时刻，v正(N2)＝v逆(NH3)。此时反应是否达到平衡状态？ 举例反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) 正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A， 即v(正)＝v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C， 均指v(正) 不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不 一定等于v(逆) 不一定平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D 平衡 混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡 压强m m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡 温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不 变的条件下，体系温度一定时 平衡 颜色当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变 化时 平衡 混合气体的平均相对分子 质量M 平均相对分子质量一定时，只有当m＋n≠p＋q时平衡平均相对分子质量一定，但m＋n＝p＋q时不一定平衡 体系的密度反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时平衡 练习 1．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。 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③百分含量w(HI)＝w(I2)④反应速率v(H2)＝v(I2)＝1 2 v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝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，混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 2．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( ) A．体系的体积不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 3.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L －1，则下列判断正确的是 ( ) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1 化学平衡移动判断 [重点难点概述] 本期重点讲解反应容器、中间状态、守恒法、等效平衡等在化学平衡移动判断中的运用。 [例题讲解] 一、反应容器与化学平衡移动 例1：在一真空恒容容器中充入1 mol PCl5，加热到200℃时发生如下反应： PCl5（气）PCl3（气）＋Cl2（气），反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下，最初投入的是2 mol PCl5，反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%，则m与n的关系正确的是 A、m>n B、m 第3课时影响化学平衡移动的因素(二) [经典基础题] 题组1勒夏特列原理的广泛应用 1．下列事实能用勒夏特列原理解释的是() A．加入催化剂有利于合成氨的反应 B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C．500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 答案 D 解析A、B两项，改变条件平衡均不移动，不能用勒夏特列原理解释。C项，根据勒夏特列原理，温度越低，NH3%越高，采取500 ℃，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题；D项，将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应。 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 答案 B 解析加入催化剂，平衡不移动。 题组2温度、催化剂对化学平衡的影响 3．对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是 () A．加入一种反应物B．增大体系的压强 C．升高温度D．使用催化剂 答案 C 解析A项中，若反应物是固体，增加其用量对平衡移动无影响；B项中，若气体体积反应前后相等，或无气体参与的反应，增大压强，平衡都不会移动；D项，加入催化剂，平衡不移动。 4．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅，下列叙述正确的是 () A．2NO2N2O4是放热反应 B．NH4Cl溶于水时放出热量 C．烧瓶(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大 化学平衡状态的判断标准 1、本质： V正 = V逆 2、现象：浓度保持不变 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 本质：v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C生 v D耗 = v D生 v A耗﹕ v B生 = m﹕n …… 现象：1、A、B、C、D的浓度不再改变 2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变 5、体系温度不再改变 6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。 引申：mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) + Q 对 m+n ≠ p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），还可从以下几个方面判断： 1、体系的分子总数不再改变 2、体系的平均分子量不再改变 3、若为恒容体系，体系的压强不再改变 4、若为恒压体系，体系的体积、密度不再改变 注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。 以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例，达到平衡的标志为： A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的速率之比等于 B的生成速率与C的速率之比等于 A的生成速率与B的速率之比等于 例题：1、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:( ) ①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成a molA,同时生成3a molB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑦ B.②⑤⑦ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑦ 元素推断：已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜ B＜C＜D＜E＜F。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D 的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸 智学教育 2013-2014学年高三化学总复习——第2讲 化学平衡移动的判断 1 第2讲 化学平衡移动的判断 一、用勒沙特列原理判断化学平衡的移动 1．化学平衡移动的概念： V正=V逆 改变条件V正=V逆一段时间后V正=V逆平衡状态不平衡状态新平衡状态 2．平衡移动原理（勒夏特列原理）： 如果改变影响平衡的条件之一（如：温度、浓度、压强），平衡将向着能够_______这种改变的方向移动。 （1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向____方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向_________方向移动。 注意：由于纯固体或纯液体的浓度为常数，所以改变纯固体或纯液体的量，不影响化学反应速率，因此平衡不发生移动。 （2）压强：其它条件不变时，对于有气体参加的可逆反应， ①若反应前后气体的物质的量（即气体体积数）不相等：达到平衡后，增大压强，平衡向___________________方向移动；减小压强，平衡向__________________方向移动； ②若反应前后气体的物质的量（即气体体积数）相等：达到平衡后，改变压强，平衡_______________。 （3）温度：其它条件不变时，升高温度，平衡向__________________方向移动；降低温度，平衡向_________________方向移动。 （4）催化剂：对于可逆反应，催化剂______________改变正、逆反应速率，所以化学平衡_________________。 小结： ①影响平衡移动的因素只有浓度、压强、温度； ②平衡移动原理的适用范围是只有单一因素发生变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多个因素同时发生变化时，情况比较复杂； ③平衡移动的结果只能减弱（但不可能抵消）外界条件的变化； ④当反应条件改变时，化学平衡不一定发生移动。例如：改变压强，对反应前后气体体积数相等的反应无影响（此时浓度也改变，同等程度增大或减小）。因此，在浓度、压强、温度三个条件中，只有温度改变，化学平衡一定发生移动。 3．分析化学平衡移动问题的一般思路： 改变条件速率改变 程度不同逆ν ≠ν正（）程度相同逆ν＝ν正（）速率不变：如容积不变时充入惰性气体使用催化剂或对气体体积 无变化的反应改变压强 平衡不移动浓度压强温度平衡移动 注意： ⑴不要把v 正增大与平衡向正反应方向移动等同； ⑵不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同。 影响化学平衡移动的因素 高三化学曹艳艳三维目标 知识与技能 1、理解化学平衡移动的实质以及有哪些因素对化学平衡有影响； 2、掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 3.理解勒夏特列原理的涵义，并能结合实际情况应用 过程与方法 1、通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究方法，引起学生在学习过 程中主动探索化学实验方法 2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力。 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。 教学重难点 教学重点 浓度、压强、温度等条件对化学平衡移动的影响 教学难点 平衡移动的原理分析及其应用 教学过程 课前回顾： 1、影响化学反应速率的因素： 2、化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应中，正逆反应速率相等，体系中所 有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变的状态 3、化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变 新课学习： 一、化学平衡状态的移动 化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率，使正、逆反应速率不再相等，通过反应，在新的条件下达到正、逆反应速率相等。可用下图表示： v(正) >v(逆) 平衡向正反应方向移动 v(正) 课时练习（二十九）化学平衡状态 化学平衡移动 1．在1 L 定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N 2＋3H 2 2NH 3已达到平衡状态的是 ( ) A ．c (N 2)∶c (H 2)∶c (NH 3)＝1∶3∶2 B ．1个N≡N 断裂的同时，有3个H —H 生成 C ．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变 D ．v 正(N 2)＝2v 逆(NH 3) 解析：选B c (N 2)∶c (H 2)∶c (NH 3)＝1∶3∶2，等于化学方程式中各物质的计量数之比，但不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A 错误；1个N≡N 断裂的同时，有3个H —H 生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡，B 正确；混合气体的密度 ρ＝m V ，质量在反应前后是守恒的，体积不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C 错误；v 正(N 2)＝2v 逆(NH 3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D 错误。 2.对于可逆反应：A(g)＋B(s)C(s)＋D(g) ΔH >0。如图 所示为正、逆反应速率(v )与时间(t )关系的示意图，如果在t 1时 刻改变条件：①加入A ；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少 C ，符合图示条件的是( ) A ．②③ B ．①② C ．③④ D ．④⑤ 解析：选A 加入A ，因为A 为气体，因此加入A 平衡向正反应方向移动，v 正>v 逆，故①错误；催化剂对化学平衡无影响，只加快反应速率，故②正确；反应前后气体分子数相等，因此加压平衡不移动，化学反应速率增大，故③正确；升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，故④错误；C 为固体，浓度视为常数，对化学平衡移动无影响，对化学反应速率无影响，故⑤错误。 3．(2020·黑龙江四校联考)将等物质的量的X 、Y 气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X(g)＋Y(g) 2Z(g) ΔH ＜0。当改变某个条件并达到新平 衡后，下列叙述正确的是( ) A ．升高温度，X 的体积分数减小 B ．增大压强(缩小容器容积)，Z 的浓度不变 C ．保持容器的容积不变，充入一定量的氦气，Y 的浓度不变 D ．保持容器的容积不变，充入一定量的Z ，X 的体积分数增大 解析：选C 该反应的ΔH ＜0，升高温度，平衡逆向移动，X 的体积分数增大，A 错误；该反应的正反应是反应前后气体总分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，由于容器的容积缩小，故Z 的浓度增大，B 错误；保持容器的容积不变，充入一定量的氦气，反应混合物 常考点高考题——化学平衡状态和移动 化学平稳状态的判定和化学平稳移动是两大常考点，而后者考题更多，范畴更广。关键是要把握平稳的特点，明白平稳状态的一等六定；熟悉地把握条件对化学平稳的阻碍及条件，以及勒沙特列原理。 化学平稳状态 1．在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平稳状态的标志是( AC ) A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. 单位时刻生成n mol A，同时生成3n mol B C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1∶3∶2 2．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。以下各关系中能讲明反应已达到平稳状态的是( C ) A. 3υ正(N2)＝υ正(H2) B.υ正(N2)＝υ逆(NH3) C. 2υ正(H2)＝3υ逆(NH3) D.υ正(N2)＝3υ逆(H2) 3．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平稳的标志是( C ) A.单位时刻生成n mol的A2同时生成n mol的AB B.容器内的总压不随时刻变化 C.单位时刻生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.单位时刻生成n mol的A2同时生成n mol的B2 4．在一定温度下，可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)达到平稳的标志是(AC ) A. Z生成的速率与Z分解的速率相等 B.单位时刻生成a mol X，同时生成3a mol Y C. X、Y、Z的浓度不再变化 D. X、Y、Z的分子数比为1∶3∶2 5．在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平稳状态的标志是( AC ) A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. 单位时刻生成n mol A，同时生成3n mol B C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1∶3∶2 化学平稳移动 1．某温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)－Q在密闭容器中达到平稳，以下讲法不正确的选项是( B ) A. 加压时(体积变小)，将使正反应速率增大 化学平衡的移动 【学习目标】 1、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响； 2、能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响。 【要点梳理】 要点一、化学平衡移动 1．定义。 化学平衡研究的对象是可逆反应，化学平衡是有条件的动态平衡，在一定条件下才能保持平衡状态，当影响化学平衡的条件（浓度、压强、温度）改变时，原平衡就会被破坏，反应混合物里各组分的含量会随之改变，引起v 正≠v 逆，然后在新条件下重新建立平衡。这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。 2．原因。 化学平衡移动的原因是反应条件的改变，移动的结果是正、逆反应速率发生变化，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。 3．标志。 (1)从反应速率来看：如有v 正=v 逆，到v 正≠v 逆，再到v 正＇=v 逆＇，有这样的过程表明化学平衡发生了移动。 (2)从混合物组成来看：各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化，最后在新条件下各组分的含量保持新的一定，同样表明化学平衡发生了移动。 4．方向。 平衡移动的方向由v (正)、v (逆)的相对大小来决定： (1)若外界条件的改变引起v (正)＞v (逆)，则化学平衡将向正反应方向(或向右)移动。 (2)若外界条件的改变引起v ((正)＜v (逆)，则化学平衡将向逆反应方向(或向左)移动。 (3)若外界条件的改变虽引起v (正)和v (逆)的变化，但v (正)和v (逆)仍保持相等，则称化学平衡不发生移动(或没有被破坏)。 要点诠释：平衡移动过程可表示为： 一定条件下的化学平衡???? →条件改变平衡被破坏?????→一定时间后 新条件下的新化学平衡 V (正)=v (逆) v (正)≠v (逆) v ＇(正)=v ＇(逆) 各组分的含量保持不变→各组分的含量不断变化→各组分的含量又保持不变 要点二、外界条件对化学平衡的影响 1．浓度对化学平衡的影响。 (1)规律：其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向着正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向着逆反应的方向移动。 (2)解释：由浓度对化学反应速率的影响可知，增大反应物浓度使v (正)增大，减小生成物浓度使v (逆)减小，这两种变化均导致v (正)＞v (逆)，因此平衡向正反应方向移动；同理，减小反应物浓度使v (正)减小，增大生成物浓度使v (逆)增大，这两种变化均导致v (正)＜v (逆)，因此平衡向逆反应方向移动。 要点诠释：也可用平衡常数(K c )和浓度商(Q c )的相对大小解释。 温度一定时，反应的平衡常数是一个定值。对于一个已达到化学平衡状态的反应，反应物浓度增大或生成物浓度减小时，Q c ＜K c 平衡状态被破坏，此时，只有增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡向消耗反应物的方向移动，即平衡右移才能使Q c =K c ，使反应达到新的平衡状态；反之，减小反应物浓度或增大生成物浓度，则Q c ＞K c ，化学平衡向消耗生成物的方向移动，即平衡左移才能使反应达到新的平衡状态。温度一定时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向右移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向左移动。 (3)图像分析(v -t 图像)。 浓度对化学平衡的影响，可用如图所示的v -t 图像予以说明。q C．x点的混合物中v正
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