(板書(shū))化學(xué)平衡

第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡狀態(tài)主要研究可逆反應(yīng)的規(guī)律、反應(yīng)程度（反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率）、反應(yīng)條件的影響等。一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)

1、什么是可逆反應(yīng)？

在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。

注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)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(guò)程完全停止了嗎？

沒(méi)有！?開(kāi)始：溶解速率>結(jié)晶速率一段時(shí)間后：溶解速率=結(jié)晶速率達(dá)到溶解平衡，形成硫酸銅飽和溶液達(dá)到溶解平衡后，溶解與結(jié)晶沒(méi)有停止，只是速率相等。溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。3、溶解平衡的建立二、化學(xué)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(xué)平衡狀態(tài)時(shí)間速率

反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念—化學(xué)平衡狀態(tài)1、定義：化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變的狀態(tài)。強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)前提：實(shí)質(zhì)：標(biāo)志：一定條件、可逆反應(yīng)V正=V逆≠0反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(2)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)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(yīng)速率=逆反應(yīng)速率(4)定：反應(yīng)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(yīng)同：化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)，只要條件相同，某一可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。濃度/mol·L-1時(shí)間/s0.001.002.001.580.21濃度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1時(shí)間/sHIH2或I2從正反應(yīng)開(kāi)始從逆反應(yīng)開(kāi)始1molH2＋1molI22molHI相當(dāng)于在425℃時(shí)，在1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H2+I2

2HI達(dá)到平衡，分別說(shuō)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(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志③混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的延長(zhǎng)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(shí)間的延長(zhǎng)而改變以xA(g)+yB(g)zC(g)為例，分析化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：間接3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志注意：某一可變物理量不再隨時(shí)間改變而改變即表明達(dá)到平衡狀態(tài)?！纠薄吭谝欢囟认?，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.

C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)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(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng):P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.

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

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

A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)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(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是（）①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA，同時(shí)生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA，同時(shí)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(duì)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(qiáng)不變（）E.單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolNO2的同時(shí)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(yīng)：

2NO22NO+O2該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是思考與練習(xí)小結(jié)１、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義前提條件實(shí)質(zhì)標(biāo)志2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征逆、動(dòng)、等、定、變、同3、達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡影響化學(xué)平衡的條件【復(fù)習(xí)】化學(xué)平衡狀態(tài)的定義：（化學(xué)反應(yīng)的限度）化學(xué)平衡的特征：逆等動(dòng)定變——可逆反應(yīng)（或可逆過(guò)程）——V正=V逆（不同的平衡對(duì)應(yīng)不同的速率）——?jiǎng)討B(tài)平衡。達(dá)平衡后，正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行(V正=V逆≠0）——平衡時(shí)，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(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。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(shí)間化學(xué)平衡的移動(dòng)【思考與交流】影響化學(xué)平衡的條件有哪些？1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響完成實(shí)驗(yàn)2-5和2-6，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考：1、實(shí)驗(yàn)2-5改變了哪種物質(zhì)的濃度？化學(xué)平衡向哪個(gè)反應(yīng)方向移動(dòng)？

2、實(shí)驗(yàn)2-6改變了哪種物質(zhì)的濃度？化學(xué)平衡向哪個(gè)反應(yīng)方向移動(dòng)？1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)探究(P26實(shí)驗(yàn)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(jié)論：增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)探究(P27實(shí)驗(yàn)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(wú)色)(黃色)有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺C.加少量NaOH,結(jié)論：增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物或減小生成物的濃度化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)減小反應(yīng)物或增大生成物的濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向右移動(dòng)向左移動(dòng)原因分析:運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及化學(xué)平衡的建立等知識(shí)，解釋濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響材料分析1：450℃時(shí)N2與H2反應(yīng)生成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓強(qiáng)/MPaNH3/%12.059.21016.43035.56053.610069.42、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)材料分析2：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)壓強(qiáng)(MPa)0.10.51.010SO3的分解率（%）26.314.210.54.6600℃時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)增大壓強(qiáng)，NH3的含量增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。增大壓強(qiáng)，SO3的分解率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

增大壓強(qiáng)，體積減小，濃度同等程度增大，顏色變深，但平衡不移動(dòng).2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響[注意]①對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)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(qiáng)不能使平衡移動(dòng)；

在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。3、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(P28)實(shí)驗(yàn)探究(實(shí)驗(yàn)2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(紅棕色)(無(wú)色)結(jié)論：在其它條件不變的情況下，升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向著放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。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(dòng)，

OH-濃度

，NH4+濃度

。(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向

移動(dòng)，此時(shí)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(dòng)，此時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是

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

，后又逐漸變淺是由于

；

②當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí)，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(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)3、反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)△H<0達(dá)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(yīng)速率加大，逆反應(yīng)速率變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B、正反應(yīng)速率變小，逆反應(yīng)速率加大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C、正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D、正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率變小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C催化劑能夠同等程度的改變正逆反應(yīng)的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，但可以改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3負(fù)的對(duì)化學(xué)平衡的影響V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3正的對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響條件的改變平衡移動(dòng)方向新平衡建立時(shí)具體增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度增大體系壓強(qiáng)減小體系壓強(qiáng)升高溫度降低溫度向正反應(yīng)方向移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向體積縮小方向移動(dòng)向體積增大方向移動(dòng)向吸熱方向移動(dòng)向放熱方向移動(dòng)向減弱這種改變的方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度增大體系壓強(qiáng)減小體系壓強(qiáng)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(gè)條件[總結(jié)]改變反應(yīng)條件時(shí)平衡移動(dòng)的方向催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，能縮短平衡到達(dá)的時(shí)間。如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(1)適用范圍適用于任何動(dòng)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(lái)分析。(2)適用條件一個(gè)能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化(3)平衡移動(dòng)的結(jié)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(dòng)原理)

討論：下列反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，

2SO2+O22SO3（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）如果其他條件不變，分別改變下列條件1）增加壓強(qiáng)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(duì)化學(xué)平衡有什么影響？簡(jiǎn)要說(shuō)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(yīng)物濃度速率-時(shí)間關(guān)系圖：增加反應(yīng)物的濃度,V正>V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；速率-時(shí)間關(guān)系圖改變壓強(qiáng)對(duì)下列化學(xué)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(qiáng)減小壓強(qiáng)

V正V逆V‘正V’逆t3反應(yīng)速率時(shí)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(shí)間關(guān)系圖2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響升溫對(duì)吸熱反應(yīng)有利、降溫對(duì)放熱反應(yīng)有利1、可逆反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？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(dòng)，CO濃度增大平衡不移動(dòng)，CO濃度不變平衡逆向移動(dòng)，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(dòng)。課堂練習(xí)正向移動(dòng)不移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)不移動(dòng)思考：對(duì)于反應(yīng)②和⑤，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡沒(méi)有移動(dòng)，但正逆反應(yīng)速率有無(wú)變化？如何變化？2、下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡是否移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？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(yīng)，往往加入過(guò)量的空氣

⑤打開(kāi)易拉罐有大量氣泡冒出

⑥加催化劑,使氮?dú)夂蜌錃庠谝欢l件下轉(zhuǎn)化為氨氣⑥第三節(jié)化學(xué)平衡第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)平衡常數(shù)的推導(dǎo)序號(hào)起始時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)濃度mol/L698.6K平衡時(shí)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(jì)算出平衡時(shí)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(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)）2、表達(dá)式：四、化學(xué)平衡常數(shù)（1）K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。3、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（2）一般當(dāng)K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。4、判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：叫該反應(yīng)的濃度商（1）QC＜K，反應(yīng)向正方向進(jìn)行（2）QC＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)（3）QC＞K，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行5、利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)6、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：(2)在平衡常數(shù)表達(dá)式中：水(l)的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫(xiě)(3)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)例如：N2+3H2