1、第三节第三节化学平衡化学平衡一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应 可逆反应：可逆反应：在相同的条件下，正反应方向和在相同的条件下，正反应方向和 逆反应方向均能同时进行的化学逆反应方向均能同时进行的化学 反应。反应。例如：例如：N2(g)+3 H2(g)2 NH3(g)固体溶质固体溶质 溶液中的溶质溶液中的溶质溶溶 解解结结 晶晶开始时：开始时：v（溶解）（溶解）v（结晶）（结晶）；平衡时：平衡时：v（溶解）（溶解）=v（结晶）。（结晶）。二、化学平衡状态二、化学平衡状态 在一定条件下，当在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率正、逆两个方向的反应速率相等相等时，反应体系中所有参加反
2、应的物质的质量或时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定，达到一种浓度保持恒定，达到一种表面静止的状态表面静止的状态。此状态。此状态是可逆反应所能达到或完成的最大限度，我们称其是可逆反应所能达到或完成的最大限度，我们称其为可逆反应的为可逆反应的“化学平衡化学平衡【chemical equilibrium】状态状态”，简称，简称“化学平衡化学平衡”。化学平衡的特征化学平衡的特征、定：各组分浓度保持不变、定：各组分浓度保持不变【标志标志】；理解时须注意：理解时须注意：、条件：一定条件下；、条件：一定条件下；、对象（适用范围）：可逆反应。、对象（适用范围）：可逆反应。、动、动：动态平衡（
3、表面静止）：动态平衡（表面静止）；、等、等：v(正正)v(逆逆)0【本质本质】；、变：条件改变，平衡发生改变变：条件改变，平衡发生改变（移动）（移动）。、逆：只针对可逆反应。、逆：只针对可逆反应。理解时我们需要注意：理解时我们需要注意：、构成化学平衡体系的、构成化学平衡体系的基本要求基本要求是：反应物是：反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（如和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（如温度、压强等）保持不变；温度、压强等）保持不变；、达到化学平衡状态时，体系中所有反应物、达到化学平衡状态时，体系中所有反应物和生成物的质量或浓度保持不变。但是这个体系中和生成物的质量或浓度保持不变。但
4、是这个体系中的反应并没有停止，只是正、逆反应的速率相等；的反应并没有停止，只是正、逆反应的速率相等；那么化学平衡是否也只有在一定的条件下才能那么化学平衡是否也只有在一定的条件下才能保持？当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果保持？当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等反应条件，平衡状态是否改变浓度、压强、温度等反应条件，平衡状态是否也会发生变化？也会发生变化？人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)【实验实验 25】：已知在已知在 K2Cr2O7 的溶液中存在着如下平衡：的溶液中存在着如下平衡：Cr2O +H2O
5、 Cr2O +2 H+2724 K2Cr2O7 为橙色，为橙色，K2CrO4 为黄色。为黄色。取两支试管各加入取两支试管各加入 5 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7 溶液，然溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。编编 号号12步步 骤骤滴加滴加 3 10 滴浓滴浓H2SO4滴加滴加 10 20 滴滴 6 mol/L NaOH 溶液溶液K2Cr2O7 溶液溶液人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)【实验实验 26】：向盛有向盛有 5 mL、0.005 mol/L 的的
6、FeCl3 溶液的试管中加溶液的试管中加入入 5 mL、0.01 mol/L 的的 KSCN 溶液，溶液呈红色。在这个溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：反应体系中存在下述平衡：Fe3+3 SCN-Fe(SCN)3（血红色）（血红色）（1）、将上述溶液均分置于两支试管中；）、将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支向其中一支试管中加入饱和试管中加入饱和 FeCl3 溶液溶液 4 滴，充分振荡，观察溶液颜色滴，充分振荡，观察溶液颜色变化；向另一只试管中滴加变化；向另一只试管中滴加 4 滴滴 1 mol/L 的的 KSCN 溶液，观溶液，观察溶液颜色变化。察溶液颜色变化。（2）、向上述
7、两支试管中各滴加）、向上述两支试管中各滴加 0.01 mol/L 的的 NaOH溶液溶液3 5 滴，观察现象，填写下表。滴，观察现象，填写下表。人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)实验实验 25编编 号号12 步步 骤（骤（1）滴加饱和滴加饱和 FeCl3 溶液溶液滴加滴加 1 mol/L KSCN溶液溶液现现 象象 步步 骤（骤（2）滴加滴加 NaOH 溶液溶液滴加滴加 NaOH 溶液溶液现现 象象结结 论论人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)实验实验 25编编 号
8、号12 步步 骤（骤（1）滴加饱和滴加饱和 FeCl3 溶液溶液滴加滴加 1 mol/L KSCN溶液溶液现现 象象溶液颜色加深溶液颜色加深溶液颜色加深溶液颜色加深 步步 骤（骤（2）滴加滴加 NaOH 溶液溶液滴加滴加 NaOH 溶液溶液现现 象象出现红褐色沉淀，且溶液颜色变浅。出现红褐色沉淀，且溶液颜色变浅。结结 论论人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)【学与问学与问】：P27 其他条件不变时，如果减小反应物浓度或减小生成物其他条件不变时，如果减小反应物浓度或减小生成物浓度，正、逆反应速率如何变化？平衡如何移动？浓度，正、逆反
9、应速率如何变化？平衡如何移动？【思考与交流思考与交流】：P27 （1）、上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变）、上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变 化？你是如何判断的？化？你是如何判断的？（2）、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？）、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？增大反应物浓度，正反应速率明显加快，平衡增大反应物浓度，正反应速率明显加快，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度，逆反应速率向正反应方向移动；增大生成物浓度，逆反应速率明显加快，平衡向逆反应方向移动。明显加快，平衡向逆反应方向移动。人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡
10、(共21张PPT)图图 2 5 将将 NO2 球浸泡在冰水和热水中球浸泡在冰水和热水中【实验实验 27】：NO2 球浸泡在冰水、热水中，球浸泡在冰水、热水中，观察颜色变化。观察颜色变化。(g)2 NO2(g)N2O4(g)（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）H=-56.9 kJ/mol实验现象：实验现象：与常温比较，浸泡在热与常温比较，浸泡在热水中的球颜色加深，浸泡在水中的球颜色加深，浸泡在冷水中的球颜色变浅。冷水中的球颜色变浅。试分析原因？试分析原因？人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)勒夏特列原理勒夏特列原理 ：如果改变影响平
11、衡的如果改变影响平衡的条件之一条件之一（如温度、压（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够向着能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。理解时应注意：理解时应注意：只考虑单个条件的改变，且适用于任何动态平衡体系。只考虑单个条件的改变，且适用于任何动态平衡体系。平衡移动平衡移动【shift of equilibrium state】：可逆反应中，旧化学平衡的破坏、新化学平衡可逆反应中，旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程称为化学平衡的移动。的建立过程称为化学平衡的移动。人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人
12、教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)三、化学平衡常数三、化学平衡常数 【chemical equilibrium constant】在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，衡时，生成物浓度以其化学计量数为幂之积与反生成物浓度以其化学计量数为幂之积与反应物浓度以其化学计量数为幂之积的比值应物浓度以其化学计量数为幂之积的比值是一个是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。称平衡常数）。用符号用符号 K 表示。表示。人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.
13、3 化学平衡(共21张PPT)平衡常数平衡常数 K 值越大，说明反应进行得越完全，值越大，说明反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。一般情况，就越小。一般情况，K 105 时，可认为反应基本时，可认为反应基本进行完全进行完全。K 只受温度影响，只受温度影响，与反应物或生成物与反应物或生成物的浓度变化无关。的浓度变化无关。对于一般的可逆反应：对于一般的可逆反应：在一定温度下达到平衡状态时，有：在一定温度下达到平衡状态时，有：m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)，)B()A()D()C(Knmqpcccc人教版
14、化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)【例例1】在某温度下，将在某温度下，将 H2 和和 I2 各各 0.10 mol 的气态的气态 混合物充入混合物充入 10 L 的密闭容器中，充分反应，的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得达到平衡后，测得 c(H2)=0.0080 mol/L。（1）、求该反应的平衡常数；）、求该反应的平衡常数；（2）、在上述温度下，该容器中若通入）、在上述温度下，该容器中若通入 H2 和和 I2 的的 蒸气各蒸气各 0.20 mol，试求达到化学平衡状态，试求达到化学平衡状态 时各物质的浓度。时各物质的浓度。人教
15、版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)人教版化学选修四2.3 化学平衡(共21张PPT)H2(g)+I2(g)2 HI(g)起始起始(mol/L)变化变化(mol/L)平衡平衡(mol/L)0.010 0.010 0 0.002 0.002 0.0040.008 0.008 0.004)H()H()HI(K 222ccc25.00.008 0.0080.0042）（解：（解：（1）、根据题意可得：）、根据题意可得：H2(g)+I2(g)2 HI(g)起始起始(mol/L)变化变化(mol/L)平衡平衡(mol/L)0.020 0.020 0 x x 2 x0.02x 0.02x 2 x
16、25.002.02)H()H()HI(K 22222）（）（则：xxccc解得：解得：x=0.004 mol/L（2）、设）、设 H2 的消耗浓度为的消耗浓度为 x，根据题意有：，根据题意有：因温度不变，则平衡常数相同：因温度不变，则平衡常数相同：答：答：【例例2】在一密闭容器中，将在一密闭容器中，将 2.0 mol CO 与与 10 mol H2O 加热到加热到 800，达到下列平衡：，达到下列平衡：求：求：CO 转化为转化为 CO2 的转化率。的转化率。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0解：设容器体积为解：设容器体积为 V；反应过程中消耗反应过程中消耗 CO 的物质
17、的量为的物质的量为 x ，根据题意有：根据题意有：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始起始变化变化 平衡平衡 2.0 10 0 0 x x x x2.0 x 10 x x x0.1)OH()CO()CO()H(K 222cccc则：0.1V10 V0.2V V ）（）（）（）（即：xxxx）（）（xxx10 0.2220122xx67.11220 x解得：故故 CO 转化为转化为 CO2 的转化率为：的转化率为：%5.83%100 0.267.1答：答：CO 转化为转化为 CO2 的转化率为的转化率为 83.5%。他的研究课题是多方面的。他研究他的研究课题是多方面的。他研究过水
18、泥的成分及不同条件下的固化；改过水泥的成分及不同条件下的固化；改进温度计，使之能测量高温；证明了钢进温度计，使之能测量高温；证明了钢淬火的科学意义；发明氧气了乙炔焰用于焊接；他是研究淬火的科学意义；发明氧气了乙炔焰用于焊接；他是研究合成氨的先驱。合成氨的先驱。1884年，他根据大量事实提出了平衡移动年，他根据大量事实提出了平衡移动原理。在原理。在1925 年退休以后，大部分时间致力于智力与道德年退休以后，大部分时间致力于智力与道德教育。教育。1936 年年 9 月月17日逝世，享年日逝世，享年 85岁。岁。亨利亨利勒夏特列勒夏特列（H.Le Chatelier）于于 1850 年年 10 月月
19、 8 日出生于法国巴黎，日出生于法国巴黎，在家庭的熏陶下，他从小就对科学感兴在家庭的熏陶下，他从小就对科学感兴趣，经常到祖父的水泥厂参观。他养成趣，经常到祖父的水泥厂参观。他养成了每天清早起来学习的良好习惯，而且了每天清早起来学习的良好习惯，而且多年来一直坚持着。多年来一直坚持着。图图 2 6 勒夏特列勒夏特列1.小彼得是一个商人的儿子。有时他得到他爸爸做生意的商店里去瞧瞧。商店里每天都有一些收款和付款的账单要经办，彼得经常被派去把这些账单送往邮局寄走。2.写故事一定要有头有尾,完整地叙述一件事。要想将故事叙述完整具体，各要素必须交代清楚，揭示故事发展变化的原因和内在联系，才能使读者对整个故事
20、有全面完整的印象。3.当然,各要素交代清楚了并不是故事就精彩了。故事不能叙述太简单,看了开头就能猜出结局;也不能平铺直叙、平淡无奇,否则无法引起读者的阅读兴趣。4.黄山的云可真白啊，白得就像一匹白纱缎，又犹如刚下的白雪，那么洁净，那么润泽，别有一番神采。黄山的云真静啊，静得让你感觉不到它在飘动，看上去会使你陶醉。5.黄山的云真长啊，长得无法用眼睛望到边际，只让你感觉到它是那样浩瀚，像一张大幕把天地都罩起来了。6.伏在岩石上侧耳倾听，耳朵里彷佛有一种不可捉摸的声音，极远的又是极近的，极洪大旳又是极细小的，像春蝉在咀嚼桑叶，像野马在草原上驰骋，像山泉在流动，像大海在澎湃。7.“微云一抹遥峰，冷溶溶，恰与个人清晓画眉同。”纳兰容若的这几句词，将这泼墨写意般的景色，描绘得淋漓尽致。
