(板书)化学平衡

第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡化学平衡状态主要研究可逆反应的规律、反应程度（反应物的转化率）、反应条件的影响等。一、可逆反应与不可逆反应

1、什么是可逆反应？

在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。

注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物。NH3＋H2ONH3·H2O2、什么是饱和溶液？

在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。

饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？

没有！?开始：溶解速率>结晶速率一段时间后：溶解速率=结晶速率达到溶解平衡，形成硫酸铜饱和溶液达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止，只是速率相等。溶解平衡是一种动态平衡。3、溶解平衡的建立二、化学平衡状态

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始浓度mol/L0.010.0100平衡浓度mol/L0.01-x0.01-xxxt1V逆正V=V正V逆化学平衡状态时间速率

反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态1、定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应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。强调三点前提：实质：标志：一定条件、可逆反应V正=V逆≠0反应混合物中各组分浓度保持不变。2、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(3)等：正反应速率=逆反应速率(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。(1)逆：可逆反应同：化学平衡的建立与途径无关，只要条件相同，某一可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始，最终均可达到同一平衡状态。浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1molH2＋1molI22molHI相当于在425℃时，在1L密闭容器中进行反应：H2+I2

2HI达到平衡，分别说明下列各图所示的涵义。①速率：v正=v逆（即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率）②各组分的含量保持不变直接以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：3、可逆反应达到化学平衡状态的标志③混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的延长而改变(x+y≠z)④混合气体的颜色、密度、平均摩尔质量不随时间的延长而改变以xA(g)+yB(g)zC(g)为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：间接3、可逆反应达到化学平衡状态的标志注意：某一可变物理量不再随时间改变而改变即表明达到平衡状态。【例１】在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.

C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBC.

A、B、C的浓度不再变化D.

A、B、C的分子数比为1:3:2AC【例2】下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态的是（）反应容器内压强不随时间变化B.

P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B【例3】可以证明反应N2+3H22NH3

已达平衡状态的说法是()ACA.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成【例4】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，表明反应：

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C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量BC【例5】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amolA，同时生成3amolB③A、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单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2②⑧A.混合气体的颜色不再改变（）B.混合气体的平均相对分子质量不变（）C.混合气体的密度不变（）D.混合气体的压强不变（）E.单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2（）

F.O2气体的物质的量浓度不变（）在固定体积的的密闭容器中发生反应：

2NO22NO+O2该反应达到平衡的标志是思考与练习小结１、化学平衡状态的定义前提条件实质标志2、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变、同3、达到平衡状态的标志第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡影响化学平衡的条件【复习】化学平衡状态的定义：（化学反应的限度）化学平衡的特征：逆等动定变——可逆反应（或可逆过程）——V正=V逆（不同的平衡对应不同的速率）——动态平衡。达平衡后，正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0）——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）——条件改变，平衡发生改变一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V’正

≠

V’逆不平衡V正=V逆≠0

平衡1

条件改变平衡2建立新平衡破坏旧平衡V”正

=V”逆

≠0一定时间化学平衡的移动【思考与交流】影响化学平衡的条件有哪些？1、浓度对化学平衡的影响完成实验2-5和2-6，观察并记录实验现象思考：1、实验2-5改变了哪种物质的浓度？化学平衡向哪个反应方向移动？

2、实验2-6改变了哪种物质的浓度？化学平衡向哪个反应方向移动？1、浓度对化学平衡的影响实验探究(P26实验2－5)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+A.滴加几滴浓H2SO4，橙色加深；B.滴加几滴6mol/LNaOH，黄色加深；已知K2Cr2O7

为橙色，K2CrO4为黄色结论：增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动；减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。1、浓度对化学平衡的影响实验探究(P27实验2－6)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血红色)A.加少量FeCl3，红色加深；B.加少量KSCN，红色加深；(无色)(黄色)有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅C.加少量NaOH,结论：增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。在其他条件不变时，增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动向右移动向左移动原因分析:运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的建立等知识，解释浓度对化学平衡的影响1、浓度对化学平衡的影响材料分析1：450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPaNH3/%12.059.21016.43035.56053.610069.42、压强对化学平衡的影响N2(g)+3H2(g)2NH3(g)材料分析2：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)压强(MPa)0.10.51.010SO3的分解率（%）26.314.210.54.6600℃时的实验数据增大压强，NH3的含量增大，平衡向正反应方向移动。增大压强，SO3的分解率减小，平衡向逆反应方向移动。

增大压强，体积减小，浓度同等程度增大，颜色变深，但平衡不移动.2、压强对化学平衡的影响[注意]①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；2HI(g)H2(g)+I2(g)②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；

在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。3、温度对化学平衡的影响(P28)实验探究(实验2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(红棕色)(无色)结论：在其它条件不变的情况下，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动；降低温度，平衡向着放热反应方向移动。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固体，平衡向

移动，

OH-浓度

，NH4+浓度

。(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向

移动，此时溶液中浓度减小的粒子有

。(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向

.移动，此时发生的现象是

。正反应方向减小增大正反应方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反应方向有气体放出课堂练习2NO2(g)N2O4(g)(2体积，红棕色)(1体积，无色)[讨论]①当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先变深是由于

，后又逐渐变浅是由于

；

②当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于

，后又逐渐变深是由于

。NO2浓度增大

NO2浓度减小

平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动3、反应A(g)+3B(g)2C(g)△H<0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是（）A、正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B、正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C、正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D、正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动C催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但可以改变达到平衡所需要的时间。V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3负的对化学平衡的影响V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3正的对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响条件的改变平衡移动方向新平衡建立时具体增大反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强升高温度降低温度向正反应方向移动向逆反应方向移动向体积缩小方向移动向体积增大方向移动向吸热方向移动向放热方向移动向减弱这种改变的方向移动反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强增大体系温度减小体系温度增大减弱这种改变规律改变一个条件[总结]改变反应条件时平衡移动的方向催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。(1)适用范围适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。(2)适用条件一个能影响化学平衡的外界条件的变化(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不能消除外界条件的影响。勒夏特列原理(平衡移动原理)

讨论：下列反应达到平衡时，

2SO2+O22SO3（正反应为放热反应）如果其他条件不变，分别改变下列条件1）增加压强2）增大氧气浓度3）减少SO3的浓度4）升高温度5)使用催化剂，将对化学平衡有什么影响？简要说明理由t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0

平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：增加反应物的浓度,V正>V逆，平衡向正反应方向移动；速率-时间关系图改变压强对下列化学平衡的影响图象分析t1t2t3t2N2+3H22NH3N2+3H22NH3大的大增、小的小增；大的大减、小的小减t1增大压强减小压强

V正V逆V‘正V’逆t3反应速率时间V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高温度速率|时间关系图2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利1、可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度平衡正向移动，CO浓度增大平衡不移动，CO浓度不变平衡逆向移动，CO浓度减小解析：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。课堂练习正向移动不移动逆向移动逆向移动不移动思考：对于反应②和⑤，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？2、下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？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释的是()

①棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅②Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深③氯水宜保存在低温、避光条件下④SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气

⑤打开易拉罐有大量气泡冒出

⑥加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气⑥第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡化学平衡常数平衡常数的推导序号起始时浓度mol/L698.6K平衡时浓度mol/L698.6K平衡时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根据表中的数据计算出平衡时的值，并分析其中规律。c(HI)2c(H2)·c(I2)2c(HI)c(H2)·c(I2)1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）2、表达式：四、化学平衡常数（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。3、化学平衡常数的意义：定量的衡量化学反应进行的程度（2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。4、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商（1）QC＜K，反应向正方向进行（2）QC＝K，反应处于平衡状态（3）QC＞K，反应向逆方向进行5、利用Ｋ可判断反应的热效应（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应6、使用平衡常数应注意的几个问题：(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的浓度不写(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2+3H2