(板書)化學平衡

第三節(jié)化學平衡第二章化學反應速率與化學平衡化學平衡狀態(tài)主要研究可逆反應的規(guī)律、反應程度（反應物的轉化率）、反應條件的影響等。一、可逆反應與不可逆反應

1、什么是可逆反應？

在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應，叫做可逆反應。

注意：可逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物。NH3＋H2ONH3·H2O2、什么是飽和溶液？

在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。

飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？

沒有！?開始：溶解速率>結晶速率一段時間后：溶解速率=結晶速率達到溶解平衡，形成硫酸銅飽和溶液達到溶解平衡后，溶解與結晶沒有停止，只是速率相等。溶解平衡是一種動態(tài)平衡。3、溶解平衡的建立二、化學平衡狀態(tài)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始濃度mol/L0.010.0100平衡濃度mol/L0.01-x0.01-xxxt1V逆正V=V正V逆化學平衡狀態(tài)時間速率

反應仍在進行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念—化學平衡狀態(tài)1、定義：化學平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中所有反應物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變的狀態(tài)。強調(diào)三點前提：實質(zhì)：標志：一定條件、可逆反應V正=V逆≠0反應混合物中各組分濃度保持不變。2、化學平衡狀態(tài)的特征(2)動：動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(3)等：正反應速率=逆反應速率(4)定：反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(1)逆：可逆反應同：化學平衡的建立與途徑無關，只要條件相同，某一可逆反應無論是從正反應開始還是從逆反應開始，最終均可達到同一平衡狀態(tài)。濃度/mol·L-1時間/s0.001.002.001.580.21濃度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時間/sHIH2或I2從正反應開始從逆反應開始1molH2＋1molI22molHI相當于在425℃時，在1L密閉容器中進行反應：H2+I2

2HI達到平衡，分別說明下列各圖所示的涵義。①速率：v正=v逆（即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率）②各組分的含量保持不變直接以xA(g)+yB(g)zC(g)為例，分析化學反應達到平衡狀態(tài)的標志：3、可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志③混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的延長而改變(x+y≠z)④混合氣體的顏色、密度、平均摩爾質(zhì)量不隨時間的延長而改變以xA(g)+yB(g)zC(g)為例，分析化學反應達到平衡狀態(tài)的標志：間接3、可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志注意：某一可變物理量不再隨時間改變而改變即表明達到平衡狀態(tài)?！纠薄吭谝欢囟认?，可逆反應：A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA，同時生成3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC【例2】下列說法中可以充分說明反應:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（）反應容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.

P和S的生成速率相等C.反應容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B【例3】可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態(tài)的說法是()ACA.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成【例4】在一定溫度下的恒容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應：

A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC【例5】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)達到平衡的標志的是（）①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA，同時生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA，同時生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2②⑧A.混合氣體的顏色不再改變（）B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變（）C.混合氣體的密度不變（）D.混合氣體的壓強不變（）E.單位時間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2（）

F.O2氣體的物質(zhì)的量濃度不變（）在固定體積的的密閉容器中發(fā)生反應：

2NO22NO+O2該反應達到平衡的標志是思考與練習小結１、化學平衡狀態(tài)的定義前提條件實質(zhì)標志2、化學平衡狀態(tài)的特征逆、動、等、定、變、同3、達到平衡狀態(tài)的標志第三節(jié)化學平衡第二章化學反應速率與化學平衡影響化學平衡的條件【復習】化學平衡狀態(tài)的定義：（化學反應的限度）化學平衡的特征：逆等動定變——可逆反應（或可逆過程）——V正=V逆（不同的平衡對應不同的速率）——動態(tài)平衡。達平衡后，正逆反應仍在進行(V正=V逆≠0）——平衡時，各組分濃度、含量保持不變（恒定）——條件改變，平衡發(fā)生改變一定條件下，可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。定義：可逆反應中，舊化學平衡的破壞，新化學平衡建立過程叫做化學平衡的移動。V’正

≠

V’逆不平衡V正=V逆≠0

平衡1

條件改變平衡2建立新平衡破壞舊平衡V”正

=V”逆

≠0一定時間化學平衡的移動【思考與交流】影響化學平衡的條件有哪些？1、濃度對化學平衡的影響完成實驗2-5和2-6，觀察并記錄實驗現(xiàn)象思考：1、實驗2-5改變了哪種物質(zhì)的濃度？化學平衡向哪個反應方向移動？

2、實驗2-6改變了哪種物質(zhì)的濃度？化學平衡向哪個反應方向移動？1、濃度對化學平衡的影響實驗探究(P26實驗2－5)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+A.滴加幾滴濃H2SO4，橙色加深；B.滴加幾滴6mol/LNaOH，黃色加深；已知K2Cr2O7

為橙色，K2CrO4為黃色結論：增大生成物濃度，平衡向逆反應方向移動；減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動。1、濃度對化學平衡的影響實驗探究(P27實驗2－6)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血紅色)A.加少量FeCl3，紅色加深；B.加少量KSCN，紅色加深；(無色)(黃色)有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺C.加少量NaOH,結論：增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動。在其他條件不變時，增大反應物或減小生成物的濃度化學平衡向正反應方向移動減小反應物或增大生成物的濃度化學平衡向逆反應方向移動向右移動向左移動原因分析:運用濃度對化學反應速率的影響以及化學平衡的建立等知識，解釋濃度對化學平衡的影響1、濃度對化學平衡的影響材料分析1：450℃時N2與H2反應生成NH3的實驗數(shù)據(jù)壓強/MPaNH3/%12.059.21016.43035.56053.610069.42、壓強對化學平衡的影響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)材料分析2：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)壓強(MPa)0.10.51.010SO3的分解率（%）26.314.210.54.6600℃時的實驗數(shù)據(jù)增大壓強，NH3的含量增大，平衡向正反應方向移動。增大壓強，SO3的分解率減小，平衡向逆反應方向移動。

增大壓強，體積減小，濃度同等程度增大，顏色變深，但平衡不移動.2、壓強對化學平衡的影響[注意]①對于反應前后氣體總體積相等的反應，改變壓強對平衡無影響；2HI(g)H2(g)+I2(g)②平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強不能使平衡移動；

在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，會使平衡向著氣體體積增大的方向移動。3、溫度對化學平衡的影響(P28)實驗探究(實驗2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(紅棕色)(無色)結論：在其它條件不變的情況下，升高溫度，平衡向著吸熱反應方向移動；降低溫度，平衡向著放熱反應方向移動。1、已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

(1)向氨水中加入MgCl2固體，平衡向

移動，

OH-濃度

，NH4+濃度

。(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向

移動，此時溶液中濃度減小的粒子有

。(3)向氨水中加入少量NaOH固體，平衡向

.移動，此時發(fā)生的現(xiàn)象是

。正反應方向減小增大正反應方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反應方向有氣體放出課堂練習2NO2(g)N2O4(g)(2體積，紅棕色)(1體積，無色)[討論]①當加壓氣體體積縮小時，混合氣體顏色先變深是由于

，后又逐漸變淺是由于

；

②當減壓氣體體積增大時，混合氣體顏色先變淺是由于

，后又逐漸變深是由于

。NO2濃度增大

NO2濃度減小

平衡向正反應方向移動平衡向逆反應方向移動3、反應A(g)+3B(g)2C(g)△H<0達平衡后，將氣體混合物的溫度降低，下列敘述中正確的是（）A、正反應速率加大，逆反應速率變小，平衡向正反應方向移動B、正反應速率變小，逆反應速率加大，平衡向逆反應方向移動C、正反應速率和逆反應速率變小，平衡向正反應方向移動D、正反應速率和逆反應速率變小，平衡向逆反應方向移動C催化劑能夠同等程度的改變正逆反應的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，但可以改變達到平衡所需要的時間。V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3負的對化學平衡的影響V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3正的對化學平衡的影響催化劑對化學平衡的影響條件的改變平衡移動方向新平衡建立時具體增大反應物濃度減小反應物濃度增大體系壓強減小體系壓強升高溫度降低溫度向正反應方向移動向逆反應方向移動向體積縮小方向移動向體積增大方向移動向吸熱方向移動向放熱方向移動向減弱這種改變的方向移動反應物濃度減小反應物濃度增大體系壓強減小體系壓強增大體系溫度減小體系溫度增大減弱這種改變規(guī)律改變一個條件[總結]改變反應條件時平衡移動的方向催化劑對化學平衡無影響，能縮短平衡到達的時間。如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。(1)適用范圍適用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析。(2)適用條件一個能影響化學平衡的外界條件的變化(3)平衡移動的結果是“減弱”外界條件的影響，而不能消除外界條件的影響。勒夏特列原理(平衡移動原理)

討論：下列反應達到平衡時，

2SO2+O22SO3（正反應為放熱反應）如果其他條件不變，分別改變下列條件1）增加壓強2）增大氧氣濃度3）減少SO3的濃度4）升高溫度5)使用催化劑，將對化學平衡有什么影響？簡要說明理由t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0

平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ增大反應物濃度速率-時間關系圖：增加反應物的濃度,V正>V逆，平衡向正反應方向移動；速率-時間關系圖改變壓強對下列化學平衡的影響圖象分析t1t2t3t2N2+3H22NH3N2+3H22NH3大的大增、小的小增；大的大減、小的小減t1增大壓強減小壓強

V正V逆V‘正V’逆t3反應速率時間V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高溫度速率|時間關系圖2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol溫度對化學平衡的影響升溫對吸熱反應有利、降溫對放熱反應有利1、可逆反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定條件下達到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO的濃度有何變化？①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度平衡正向移動，CO濃度增大平衡不移動，CO濃度不變平衡逆向移動，CO濃度減小解析：增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移動。課堂練習正向移動不移動逆向移動逆向移動不移動思考：對于反應②和⑤，增大壓強時，平衡沒有移動，但正逆反應速率有無變化？如何變化？2、下列反應達到化學平衡時，增大壓強，平衡是否移動？向哪個方向移動？①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)⑤H2S(g)H2(g)+S(s)3、下列不能用勒夏特列原理解釋的是()

①棕紅色NO2加壓后顏色先變深后變淺②Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深③氯水宜保存在低溫、避光條件下④SO2催化氧化成SO3的反應，往往加入過量的空氣

⑤打開易拉罐有大量氣泡冒出

⑥加催化劑,使氮氣和氫氣在一定條件下轉化為氨氣⑥第三節(jié)化學平衡第二章化學反應速率與化學平衡化學平衡常數(shù)平衡常數(shù)的推導序號起始時濃度mol/L698.6K平衡時濃度mol/L698.6K平衡時c(H2)c(I2)c(HI)c[H2]c[I2]c[HI]10.010670.0119600.0018310.0031290.0176720.011350.00904400.003560.001250.0155930.011340.00751000.0045650.00073780.013544000.010690.0011410.0011410.008410I2(g)+H2(g)2HI(g)54.554.654.4554.33根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出平衡時的值，并分析其中規(guī)律。c(HI)2c(H2)·c(I2)2c(HI)c(H2)·c(I2)1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）2、表達式：四、化學平衡常數(shù)（1）K值越大，表示反應進行的程度越大，反應物轉化率也越大。3、化學平衡常數(shù)的意義：定量的衡量化學反應進行的程度（2）一般當K＞105時，該反應進行得基本完全。4、判斷可逆反應是否達到平衡及反應向何方向進行對于可逆反應，在一定的溫度的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：叫該反應的濃度商（1）QC＜K，反應向正方向進行（2）QC＝K，反應處于平衡狀態(tài)（3）QC＞K，反應向逆方向進行5、利用Ｋ可判斷反應的熱效應（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應為吸熱反應（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為放熱反應6、使用平衡常數(shù)應注意的幾個問題：(2)在平衡常數(shù)表達式中：水(l)的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫(3)化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫有關例如：N2+3H2