《无机化学》课件-第4章第2节化学平衡

第四章探索化学反应的基本规律第二节化学平衡药用化学基础（一）无机化学第二节化学平衡【学习目标】知识要求1．掌握化学平衡的概念；化学平衡移动原理。2．熟悉化学平衡的特征。3．了解可逆反应和不可逆反应。技能要求1．会写化学平衡常数的表达式。2．能利用化学平衡移动原理判断化学平衡移动的方向。实例：在寒冷的冬天，利用炭火取暖或燃气洗澡，时常有一氧化碳中毒事故发生，被送到医院的一氧化碳中毒者，往往会被置于高压氧舱给予纯氧治疗。分析：人体吸入较多量的一氧化碳时，由于一氧化碳跟血液里的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好的跟氧气结合而失去携氧功能，人就会因缺少氧气而窒息，甚至死亡。这个反应达到平衡时可表示如下：血红蛋白-O2+CO血红蛋白-CO+O2【实例分析】

将中毒患者置于高压氧舱给予纯氧治疗就是利用化学平衡移动原理而采取的抢救措施。什么是化学平衡？化学平衡的移动又有什么规律呢？【导入新课】第二节化学平衡

一、可逆反应和化学平衡

二、化学平衡常数

三、化学平衡移动一、可逆反应和化学平衡1．可逆反应只能向一个方向进行到底的反应叫做不可逆反应.如：像这种实际上只能向一个方向进行到底的反应叫做不可逆反应。一、可逆反应和化学平衡425℃时氢气和碘蒸气：

H2(g)+I2(g)2HI(g)

正反应：从左到右进行的反应；逆反应：从右到左进行的反应。可逆反应：同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，常用符号“”表示可逆。1.可逆反应【课堂互动】

和

是可逆反应吗？为什么？2.化学平衡

当反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大；而生成物的浓度为零，逆反应速率也为零。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；而生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率就会相等，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间改变。在一定条件下，可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等的状态，称为化学平衡状态。2.化学平衡

在一定条件下，可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等的状态，称为化学平衡状态。2.化学平衡化学平衡是有条件的、相对的、暂时的动态平衡。它是可逆反应在一定条件下进行到最大限度的标志。可逆反应达到化学平衡时应具有以下特征：

动：化学平衡是动态平衡，；

静：反应处于相对静止状态，体系中各物质的浓度保持一定；

定：平衡状态只与反应条件（如温度）有关，与反应途径无关；

变：外界条件一旦改变，原来的平衡状态即被破坏。二、化学平衡常数大量实验证明，在一定温度下，任何一个可逆反应：mA+nB

pC+qD达到化学平衡时，生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，用符号K表示。K＝式中用[]表示化学平衡时各物质的物质的量浓度。二、化学平衡常数书写化学平衡常数表达式要注意以下几点：1．化学平衡常数表达式中，通常不包括反应体系中的固体、纯液体以及参加反应的稀溶液中的水。CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]

二、化学平衡常数2．化学平衡常数表达式及其数值与化学反应方程式的写法有关。如：N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH3K3=

K1==K32二、化学平衡常数【课堂互动】写出些列反应的标准平衡常数K表达式。

1.NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)2.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)3.N2H4(l)N2(g)+2H2(g)4.H2OH++OH-5.Ag2S(s)+H2(g)2Ag(s)+H2S(g)二、化学平衡常数化学平衡常数是可逆反应的特征常数，它表示在一定条件下，可逆反应进行的程度。K值越大，表明在一定条件下反应物转化为生成物的程度越大；K值越小，表明在一定条件下反应物转化为生成物的程度越小。所以，从K值的大小，可以推断正反应在一定条件下进行的程度。三、化学平衡的移动因外界条件的改变，使可逆反应由原来的平衡状态转变到新的平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。1．浓度对化学平衡的影响【课堂互动】取一定浓度的K2Cr2O7溶液平均倒入3支试管中，往第一支试管中滴加3至10滴稀H2SO4，第二支试管中滴加3至10滴NaOH溶液，然后充分振荡，跟第三支试管比较。观察与思考：1.观察三支试管里的现象有什么不同？2.为什么三支试管里出现不同的现象？1．浓度对化学平衡的影响在K2Cr2O7溶液中增加H+浓度或减少H+浓度后，由于平衡的移动溶液的颜色在橙色和黄色之间转化。该反应方程式：

Cr2O72-

（橙色）+H2O2CrO42-

（黄色）+2H+在第一支加少量H+后的试管中，可以看到溶液的橙色变深，表明生成了更多的K2Cr2O7

，化学平衡向逆反应方向移动；在第二支加入少量ＮaＯＨ后的试管中，可以看到溶液的黄色变深，表明生成的K2CrO4增加，化学平衡向正反应方向移动。1．浓度对化学平衡的影响通过大量实验证明：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。【课堂互动】1.在恒温恒容的条件下，反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)已达平衡，能使平衡正向移动的措施是：(

)Ａ减少Ｃ或Ｄ的浓度Ｂ增大Ｄ的浓度Ｃ减小Ｂ的浓度Ｄ增大Ａ或Ｂ的浓度ＡＤ

【课堂互动】2.在恒温恒容的条件下，反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡，增加A的浓度，平衡向—————方向移动，减小B的浓度，平衡向—————

方向移动。正反应

逆反应

3.在恒温恒容的条件下，反应A(s)+2B(g)C(l)+D(g)已达平衡，增加A的浓度，平衡—————移动，减小C的浓度，平衡—————移动。不

不

1．浓度对化学平衡的影响固体、纯液体的浓度是一常数，增加固体或纯液体的量，平衡不发生移动。2．压强对化学平衡的影响【课堂互动】用注射器吸入NO2和N2O4的混合气体后，用橡皮塞将细管端封闭。反复多次推拉注射器活塞。观察与思考：1.观察推拉注射器活塞时注射器中混合气体的颜色有什么变化？2.为什么推拉注射器活塞时注射器中混合气体的颜色会有变化？【课堂互动】2NO2（红棕色）

N2O4（无色）2.压强对化学平衡的影响拉活塞先变浅体积变大,物质的量浓度变小后变深说明平衡向生成NO2的方向移动推活塞先变深体积变小,物质的量浓度变大后变浅说明平衡向生成N2O4的方向移动【课堂互动】2NO2（红棕色）

N2O4（无色）2．压强对化学平衡的影响通过大量实验证明：对于反应前后气体分子数不相等的平衡体系，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体分子总数减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子总数增大的方向移动。对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。3.温度对化学平衡的影响

【课堂互动】把NO2和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里，把一个烧瓶放进热水里，把另一个烧瓶放进冰水里。

图4-4温度对化学平衡的影响热水冷水3.温度对化学平衡的影响观察与思考：1.观察两个烧瓶里混合气体的颜色有什么变化？2.为什么两个烧瓶里混合气体的颜色会有不同变化？颜色加深颜色变浅降低温度升高温度现象平衡移动正向移动逆向移动结论一【课堂互动】2NO2（红棕色）

N2O4（无色）+Q正反应为放热反应3.温度对化学平衡的影响通过大量实验证明：当其他条件不变时，温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动注意：

温度的变化一定会影响化学平衡，使平衡发生移动改变反应条件平衡移动①②③[总结]改变反应条件时平衡移动的方向增大反应物浓度减少生成物浓度减小反应物浓度增加生成物浓度增大压强减小压强升高温度降低温度向正方向移动向逆方向移动向体积缩小的方向移动向体积增大的方向移动向吸热反应方向移动向放热反应方向移动4.化学平衡移动原理如果改变影响平衡体系的条件之一，如温度、浓度或压强，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。这个规律称为勒夏特列原理，又称化学平衡移动原理。4.化学平衡移动原理注意：平衡移动原理不适用于没有达到平衡的体系。没有达到平衡的体系的移动方向只有一个，就是向着平衡的方向移动。由于催化剂能同等程度地改变正反应和逆反应的速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。但因为它能大大缩短反应达到平衡的时间，所以在工业生产中广泛使用催化剂来提高生产效率。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△H＝－92.4kJ·mol－11.N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为：在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。

1．向反应器中注入过量N2。

2．采用适当的催化剂。

3．在高压下进行反应。

4．在较高温度下进行反应。【课堂互动】2.促使化学平衡3H2(g)+N2(g)2NH3(g)；△H<0正向移动有各种措施，下列措施可行的是()

升高温度