课程名称可逆反应与平衡

1、課程名稱：可逆反應與平衡編授教師：中興國中 楊秉鈞水與水蒸氣的平衡 討論一 實驗前：甲、乙兩杯水量相同，甲未加蓋；乙加蓋。幾天或 幾個星期之後，有何異同？甲乙液位相同水與水蒸氣的平衡 討論二 實驗三天後：甲乙原液位甲新液位甲 液面顯著降低乙 液面微降（或幾乎不變）水與水蒸氣平衡 討論三實驗前三天後一段時間後甲廣口瓶裝等量水未加蓋子乙廣口瓶裝等量水加蓋子因水蒸發，所以液面降低。水持續蒸發，最後會蒸發殆盡。)(2)(2glOHOH蒸發)(2)(2glOHOH蒸發少量水蒸發，凝結於器壁。液面微降，達平衡。)(2)(2glOHOH蒸發凝結)(2)(2glOHOH蒸發凝結液面不再改變。達平衡。水與水蒸氣

2、的平衡 討論：蒸發速率R凝結速率 R1.剛開始，蒸發速率凝結速率 部份水凝結於器壁 液面微降2.因加蓋，凝結速率開始增加3.當，蒸發速率凝結速率 液面不再變化 達到平衡)(2)(2glOHOH蒸發凝結其他的可逆反應硝酸鉀或糖飽和溶液_33NOKKNO解離結晶OHCOCaClCaCOHCl22232)aq(112212)(112212OHCOHCS溶解結晶化學反應的平衡 化學反應平衡的四個條件： （1）： （2）： 。 （3）： （4）： 。定溫密閉系統（和外界無質量交換）可逆反應（表示）正逆反應速率相等 反應時間反應速率RR RR平衡0RRDCBAR 正反應速率-R 逆反應速率1.當正、逆反應

3、速率相等，外觀不再變化時達 。2.正、逆反應同時進行的反應，稱為 。3.正逆反應速率相等(不是零)，反應 停止，屬於 平衡。 上沒有明顯變化，反應物及生成物共存，且各物種濃 度不會隨時間而改變（濃度不再改變、彼此不相等）化學平衡可逆反應沒有動態巨觀影響化學平衡的因素與平衡移動 影響化學平衡的因素：1.濃度 2.溫度 3.壓力 平衡移動：在一個平衡系統中，當影響平衡的因素改變時，系統會促使正或逆反應進行，以達再平衡。濃度、溫度或壓力原系統達平衡RRRRRR若有影響因素使使得逆反應速率加快，平衡則受到破壞。此時正反應速率會增加，來抵消此效應。使之再度達到平衡。0RR勒沙特列原理 勒沙特列原理：在一

4、個平衡系統中，當影響平衡的因素改變時，反應必向 的方向進行。濃度、溫度或壓力抵銷此因素勒沙特列Le Chatelier法國人18501930 濃度對平衡移動的影響 勒沙特列原理：反應向 的那一方進行DCBA改變平衡的因素濃度相對比較平衡移動方向增加左側濃度時減少右側濃度時減少左側濃度時增加右側的濃度時右側相對少濃度少向右移動右側相對少向右移動向左移動左側相對少左側相對少向左移動鉻酸根與二鉻酸根的平衡 說明例一：二離子在酸鹼中形成平衡，因二離子均帶有顏色 常用以探討 改變對平衡之影響 （媒體：1 ，404“）OHOCrHCrO22722422黃色橘紅色（澄色）濃度範例演練一 範例一：在 的平衡狀

5、態下，回答下列問題：1.平衡下，加入酸性物質時，使上式左邊的H+變 ，反應向 方 進行，溶液由 色變為 色。2.平衡下，加入鹼性物質時，使上式左邊的H+變 ，反應向 方 進行，溶液由 色變為 色。3.CrO42-在 中較為安定；Cr2O72-在 中較為安定。（酸或鹼）4. （ ）平衡時，CrO42-與Cr2O72- 的莫耳數比為 2：1。OHOCrHCrO22722422鹼酸右橘紅左黃X平衡向濃度減少 ( 較少 ) 的那一方移動多少橘紅黃OHOCrHCrO22722422黃色橘紅色溴水溶液的平衡 說明例二：溴水 色)(22次溴酸HBrOBrHOHBr紅棕色無色紅棕範例演練二 範例二：在 的平衡

6、狀態下，回答下列問題：1.平衡下，加入酸性物質時，使上式右邊的H+變 ，反應向 方 進行，溶液由 色變為 色。2.平衡下，加入鹼性物質時，使上式右邊的H+變 ，反應向 方 進行，溶液由 色變為 色。3.Br2（aq）在 中較為安定；Br-在 中較為安定。（酸或鹼）4.溴水有毒，在倒入水槽前須添加 性物質處理。酸鹼左紅棕多無平衡向濃度減少 ( 較少 ) 的那一方移動HBrOBrHOHBr22少右紅棕無鹼HBrOBrHOHBr22紅棕色無色OHOCrHCrO22722422黃色橘紅色HBrOBrHOHBr22紅棕色無色濃度對平衡移動的影響對以上反應而言：加酸時，顏色都會變深；加鹼顏色變淡。化學反應

7、式的熱量表示 吸熱反應： 光電熱才發生的反應，熱量視為 。吸收反應物)(2)(422ggNOHON熱量 放熱反應： 光電熱的反應，熱量視為 。放出生成物HONNOgg熱量)(42)(22 可逆反應：正逆反應熱量互為 。 若正反應為吸熱時，由逆反應方向觀之則為放熱。)(2)(422ggNOHON熱量正逆相反溫度對吸熱平衡反應的影響 勒沙特列原理：反應為吸熱反應時 1.加熱時，反應向 的那一方進行 2.降溫時，反應向 的那一方進行DCBA熱改變平衡的因素熱能相對比較平衡移動方向加熱於上之反應時降溫於上之反應時右側相對少抵銷熱向右移動左側相對少向左移動吸熱反應增加熱平衡向減少 ( 較少 ) 的那一方

8、移動溫度對吸熱平衡反應的說明加熱時反應向右降溫時反應向左溫度對吸熱平衡反應的圖例受熱時顏色深冷卻時顏色淡溫度對 N2O4 與 NO2 的平衡移動 說明例：已知紅棕色二氧化氮氣體與無色四氧化二氮氣體的可逆反應如 下：試回答下列問題： (1) 若將燒瓶浸泡在熱水中，紅棕色會漸漸變濃，代表反應向 進行 (2) 若將燒瓶浸泡在冷水中，紅棕色會漸漸變淡，代表反應向 進行 (3) 由以上之實驗，下列結論何者正確？(A)氣體溫度升高，有利於正 反應的進行(B)氣體溫度升高，有利於逆反應的進行(C)氣體溫度 下降，有利於正反應的進行。答： 。 (4) 正反應為 反應。 )(2)(422ggNOON紅棕色無色右

9、左A熱水冰水吸熱溫度對放熱平衡移動的影響 勒沙特列原理：反應為放熱反應時 1.加熱時，反應向 的那一方進行 2.降溫時，反應向 的那一方進行熱DCBA改變平衡的因素熱能相對比較平衡移動方向加熱於上之反應時降溫於上之反應時左側相對少抵銷熱向左移動右側相對少向右移動放熱反應增加熱平衡向減少 ( 較少 ) 的那一方移動溫度對放熱平衡反應的說明反應向左加熱時降溫時反應向右化學平衡下的壓力效應)(3)(2)(223gggNHNH正逆 說明範例：容器體積固定下，氣態分子間的平衡，以下式為例 1.正反應時，造成系統壓力 。 （產物莫耳數總和 反應物莫耳數總和） 2.逆反應時，造成系統壓力 。 （反應物莫耳數

10、總和 產物莫耳數總和）減小增加係數和 4，較大係數和 2，較小體積大，對容器的壓力大體積小，對容器的壓力小 勒沙特列原理：原平衡，可因 改變而使系統壓力改變 密閉系統下，壓力與其體積有 關係 1.壓力增加時，反應向 進行 2.壓力減少時，反應向 進行能抵銷壓力大效應的方向能抵銷壓力小效應的方向壓力對平衡移動的影響容器體積採取措施改變平衡平衡移動平衡移動方向容器體積壓縮容器體積加大)(3)(2)(223gggNHNH正逆反比壓力增大壓力減小向係數和小的移動向係數和大的移動向右移動向左移動壓力增加，向係數小的方向移動反應向右（向氣體莫耳數小的那邊進行）體積減小壓力增加2 NO2 (g) N2O4

11、(g)紅棕色 無色壓力對N2O4與NO2的平衡移動甲：原平衡體積乙：壓縮瞬間丙：壓縮段時間後 平衡移動1.減少體積（甲至乙）：（左圖） 壓力 ，壓縮瞬間顏色 變深。後因平衡向 ， (係數 的方向)移動， 顏色變淡（乙至丙） 。2.增加體積： 壓力 ，增加初期顏色 變淡。後因平衡向 ， (係數 的方向)移動， 顏色變深。增加小右減小左大範例演練三1.將大理石與鹽酸置於錐形瓶中，裝置如(甲)、(乙)所示，則： (1) 甲、 乙何者可達到化學平衡？ 。 (2) 甲、 乙何者遵守質量守恆定律？ 。2.( ) 就平衡甲乙 丙丁熱量而論，下列四種方法中，何者 為增加丁產量最適宜的方法？ (A) 將丙除去 (B) 將乙除去 (C) 將甲除去 (D) 將反應系統加熱。3.( ) 將稀鹽酸和碳酸鈣