1、(一一)可逆反应可逆反应1、定义：、定义：在在同一条件下同一条件下，既能向正反应方向进行，既能向正反应方向进行，同时同时又能又能向逆反应方向进行的反应。向逆反应方向进行的反应。B、只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。、只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。A、无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用、无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用 表示。表示。2、可逆反应的反应速率、可逆反应的反应速率v正正 ：正反应速率。正反应速率。v逆逆 ：逆反应速率。逆反应速率。v N2耗耗 v H2耗耗 v NH3生生=132 v N2生生 v H2生生 v NH
2、3耗耗=132可逆反应中，反应物与生成物共存。可逆反应中，反应物与生成物共存。N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压第三节第三节 化学平衡化学平衡时间时间(s)010203040506070CO210.70.50.350.20.10.10.1C10.70.50.350.20.10.10.1CO00.611.31.61.81.81.8物质的量物质的量(mol)物物质质1 1、某温度和压强下，体积为、某温度和压强下，体积为1 L的密闭容器中进行的反应的密闭容器中进行的反应CO2(g)+C(s)2CO(g)情况如下：情况如下：高温高温思考与交流思考与交流正反应正反应逆反应逆反应v(CO2
3、)时间时间(s)(s)O50浓度浓度 时间图时间图反应速率反应速率 时间图时间图（二）化学平衡状态（二）化学平衡状态此时反应并未停止，只是表观上各成分保持稳定。此时反应并未停止，只是表观上各成分保持稳定。一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态称称化学平衡状态。化学平衡状态。（1）化学反应的限度：）化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定给定条件下条件下化学反应所能达到或完成的化学反应所能
4、达到或完成的最大程度最大程度，即是该反应进行，即是该反应进行的限度。的限度。注意：注意：（2 2）可逆反应中可逆反应中 v正正 =v逆逆 是针对同一物质而言的。是针对同一物质而言的。v N2耗耗 v H2耗耗 v NH3生生=132 v N2生生 v H2生生 v NH3耗耗=132=N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压例如：对反应：例如：对反应：1、对于可逆反应对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，在温，在温度一定下由度一定下由H2(g)和和I2(g)开始反应，下列说法正确的开始反应，下列说法正确的是（是（）A.H2(g)的消耗速率与的消耗速率与HI(g)的生成速率之
5、比为的生成速率之比为2 1B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的正、逆反应速率的比值是恒定的D.达平衡时，正、逆反应速率相等达平衡时，正、逆反应速率相等BD2、下列各图中、下列各图中M时刻不处于化学平衡状态的是（时刻不处于化学平衡状态的是（）0vtv逆逆v正正M0vtMv正正v逆逆0vtv正正v逆逆M0ntMABCDB（三）化学平衡特征（三）化学平衡特征“逆逆”-研究的对象为可逆反应。研究的对象为可逆反应。“等等”-平衡时，正反应和逆反应的速率相等。平衡时，正反应和逆反应的速率相等。（对同（对同 一物质而言，消耗速率和生成一
6、物质而言，消耗速率和生成 速率相等）速率相等）“动动”-化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止。化学平衡是动态平衡，化学反应仍在进行，并未停止。“定定”-平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保平衡时，反应混合物中各组成成分的百分含量保 持一定（即不再发生改变）。持一定（即不再发生改变）。“变变”-化学平衡是一定条件下的平衡，当反应条件改变时，化学平衡是一定条件下的平衡，当反应条件改变时，反应速率和各组分百分含量会反应速率和各组分百分含量会 发生改变而使平衡被发生改变而使平衡被 破坏。破坏。讨论讨论1：在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A（g）+3B（g）2C（g）能判断反
7、应达到平衡的是（能判断反应达到平衡的是（）A、C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B、单位时间生成、单位时间生成n mol A，同时生成，同时生成3n mol B C、A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D、A、B、C的分子数比为的分子数比为1 3 2AC 讨论讨论 2：在一定温度下，反应在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）能说明反应达到平衡的是（能说明反应达到平衡的是（）A单位时间生成单位时间生成n mol的的A2同时生成同时生成n mol的的ABB容器内的总压不随时间变化容器内的总压不随时间变化C单位时间生成单位时间生成2n mol的的AB同时生成
8、同时生成n mol的的B2D单位时间生成单位时间生成n mol的的A2同时生成同时生成n mol的的B2C讨论讨论3：一定温度下，可逆反应一定温度下，可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是 。单位时间内消耗单位时间内消耗n mol O2，同时生成，同时生成2n molNO2 单位时间内生成单位时间内生成n molNO，同时生成，同时生成n molNO2 用用NO2、NO、O2浓度变化的表示的反应速率的比为浓度变化的表示的反应速率的比为2：2：1 NO的体积分数不随时间变化的体积分数不随时间变
9、化 混合气体的颜色不再改变混合气体的颜色不再改变 NO2的转化率不随时间变化的转化率不随时间变化 混合气体的压强不再改变混合气体的压强不再改变 容器内气体密度不随时间变化容器内气体密度不随时间变化 混合气体的平均分子量不再改变混合气体的平均分子量不再改变若反应为：若反应为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)若反应为：若反应为：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)小结：化学平衡状态的判断标准小结：化学平衡状态的判断标准1、本质：、本质：v正正=v逆逆2、现象：浓度保持不变、现象：浓度保持不变1 1、v A耗耗=v A生生 v B耗耗=v B生生 v C生生=v C耗耗 v D生生
10、=v D耗耗 2 2、v A耗耗 v B生生 =mn 1、A、B、C、D的的浓度不再改变。浓度不再改变。2、A、B、C、D的分子数（或物质的量）的分子数（或物质的量）不再改变。不再改变。3、A、B、C、D的百分含量的百分含量不再改变。不再改变。4、A、B、C、D的转化率或生成率的转化率或生成率不再改变。不再改变。5、体系温度不再改变。、体系温度不再改变。6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。、若某物质有色，体系的颜色不再改变。本质本质现现 象象 m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)对对 m+n p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），的反应（即反应前后气体分子数改变），还可
11、从以下几个方面判断：还可从以下几个方面判断：1、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。、体系的分子总数（或气体总物质的量）不再改变。2、体系的平均分子量不再改变。、体系的平均分子量不再改变。3、若为恒容体系，体系的压强不再改变。、若为恒容体系，体系的压强不再改变。4、若为恒压体系，体系的密度不再改变。、若为恒压体系，体系的密度不再改变。注意：注意：以上几条对以上几条对m+n =p+q的反应不成立。的反应不成立。m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)四、有关化学平衡的计算四、有关化学平衡的计算基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。基本思路：列出起始量、转化量、
12、平衡量，再根据题意求解。讨论：讨论：将将1体积体积N2和和4体积体积H2放入密闭体积不变的容器中，测得放入密闭体积不变的容器中，测得压强为压强为3.03105Pa，达到平衡后测得含，达到平衡后测得含NH3为为25，试求：，试求：（1）平衡时）平衡时N2和和H2占平衡混合气体的体积百分比占平衡混合气体的体积百分比 （2）达到平衡时的压强）达到平衡时的压强五、化学平衡的移动五、化学平衡的移动条件条件改变改变一定一定时间后时间后化学平衡的移动化学平衡的移动一定条件下的化学平衡一定条件下的化学平衡 本质本质 V正正V逆逆 现象现象 各组分浓度保持一定各组分浓度保持一定平衡被破坏平衡被破坏V正正V逆逆各
13、组分浓度保持各组分浓度保持新新的一定的一定 新条件下的化学平衡新条件下的化学平衡V正正 V逆逆化学平衡的移动：化学平衡的移动：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。的建立过程。条件条件改变改变 化学平衡化学平衡不移动不移动V正正V逆逆：化学平衡化学平衡正向移动正向移动V正正=V逆逆：V正正V逆逆：310滴滴浓硫酸浓硫酸K2Cr2O7溶液溶液1020滴滴6mol/LNaOH溶液溶液K2Cr2O7溶液溶液溶液橙色加深溶液橙色加深K2Cr2O7溶液溶液溶液橙色变浅溶液橙色变浅【P26实验实验2-5探究探究1】重铬酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？重铬
14、酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+橙色橙色 黄色黄色 六、外界条件对化学平衡的影响六、外界条件对化学平衡的影响KSCN溶液溶液0.01mol/LKSCN溶液溶液0.005mol/LFeCl3溶液溶液步骤二步骤二0.1mol/LNaOH溶液溶液步骤一步骤一饱和饱和FeCl3溶液溶液步骤一步骤一溶液红色加深溶液红色加深溶液红色变浅溶液红色变浅有红褐色沉淀出现有红褐色沉淀出现溶液红色加深溶液红色加深【P26实验实验2-5探究探究2】硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁溶液、溶液、硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？
15、硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl 增加反应物浓度增加反应物浓度条件变化条件变化:平衡移动方向平衡移动方向:正向移动正向移动v正正=v 逆逆平衡状态平衡状态2t2t3t1vtv正正v 逆逆v正正=v逆逆平衡状态平衡状态1 v正正v 逆逆1、上述实验中化学平衡状态是否改变？、上述实验中化学平衡状态是否改变？2、能否推知影响化学平衡状态的影响因素？、能否推知影响化学平衡状态的影响因素？（一）浓度对化学平衡的影响一）浓度对化学平衡的影响结结 论论:在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移
16、动增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移动减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡逆向移动减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡逆向移动讨论讨论1：对于该反应达到平衡时，按以上方法分析以下情况，对于该反应达到平衡时，按以上方法分析以下情况，化学平衡将如何移动？化学平衡将如何移动？（1）减小反应物浓度）减小反应物浓度（2）增大生成物浓度）增大生成物浓度 （3）减小生成物浓度）减小生成物浓度注意：注意：1、增大反应物浓度（或增大生成物浓度），新旧平衡比较：增大反应物浓度（或增大生成物浓度），新旧平衡比较：v正正=v 逆逆 v正正=v 逆逆 减小反应物浓度（或减小生成物浓度），新旧平
17、衡比较：减小反应物浓度（或减小生成物浓度），新旧平衡比较：v正正=v 逆逆 v正正=v 逆逆 2、固体、纯液体（水）浓度为常数，其量的增减不影响、固体、纯液体（水）浓度为常数，其量的增减不影响 v正正、v 逆逆故平衡不移动。故平衡不移动。(不会不会)思考：思考：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)（恒（恒T、V）增大增大C的用量，平衡会移动吗？的用量，平衡会移动吗？讨论：讨论：试用试用“浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响”来解释来解释“用排饱和食盐水用排饱和食盐水法法 收集收集Cl2可以抑制可以抑制Cl2的溶解的溶解”。分析：分析：Cl2溶解于水，存在溶解平衡。溶解于水，存在溶解
18、平衡。溶解的部分溶解的部分Cl2能与水反应：能与水反应：Cl2+H2O H+Cl-+HClO（2）已知）已知Ca5(PO4)3F的溶解度比的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，质地更坚更小，质地更坚固。请用化学方程式表示常用含固。请用化学方程式表示常用含NaF的牙膏刷牙，能预防龋齿的牙膏刷牙，能预防龋齿的原因的原因:。讨论：讨论：牙齿的损坏实际是牙釉质牙齿的损坏实际是牙釉质Ca5(PO4)3OH溶解的结果。在溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡：口腔中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH 5Ca2+3PO43-+OH-（1）当糖附着在牙齿上发酵时，会产生）当糖附着在牙齿上发酵时，会产生H+，试
19、用化学平衡理，试用化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。论说明经常吃甜食对牙齿的影响。讨论：讨论：在密闭容器中，给在密闭容器中，给CO和水蒸气混合物加热，和水蒸气混合物加热，800时达到时达到下列平衡：下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，若用若用2molCO和和10 molH2O互相混合加热，达平衡时，互相混合加热，达平衡时，CO2的的物质的量为物质的量为1.66 mol，求，求CO的转化率是多少？若用的转化率是多少？若用2molCO和和20 molH2O互相混合加热，达平衡时，互相混合加热，达平衡时，H2的物质的量为的物质的量为1.818 mol，CO的转化率是多少
20、？的转化率是多少？结论：结论：应用：应用：在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的 反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。增大增大减小减小对达化学平衡的反应体系对达化学平衡的反应体系 A +B C +D （恒（恒T、V）增加增加A物质的量：物质的量：A的转化率的转化率 B的转化率的转化率总结：总结：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒恒T、V 新旧平衡比较新旧平衡比较CA 、CB 、CC 、CD A的转化率的转化率 B的转化率的转化率 CA 平衡移动方向平衡移动方向瞬间速率变化瞬间速
21、率变化V正正 V正正（二）压强对化学平衡的影响二）压强对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动原因分析：原因分析：N2+3H2 2NH3 实验证明：实验证明：T一定时，压强改变对气体体积大一定时，压强改变对气体体积大 （即气体化学计量数大）的一方反应速率影响尤为显著。（即气体化学计量数大）的一方反应速率影响尤为显著。t2t3v正正v逆逆v正正=v逆逆v逆tt1vv正v正正=v逆逆t2：增大
22、压强：增大压强t4t4：减小压强：减小压强平衡状态平衡状态1 1平衡状态平衡状态2 2A、当、当 m+n p+q时，即正方向气体分子数目减少时，即正方向气体分子数目减少注意：压强对平衡的影响，图像具有注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性不连续性。为什么？。为什么？速率速率-时间关系图：时间关系图：B、当、当 m+n p+q 时，即正方向气体分子数目增多时，即正方向气体分子数目增多C、当、当 m+n=p+q 时，即气体分子数目不变时，即气体分子数目不变V正正=V逆逆 V正正=V逆逆 V V 正正V V 逆逆 平衡不移动平衡不移动思考：思考：对反应对反应 H2+I2 2HI 在压强为在压强为P
23、1时，时，HI%随时间变化如图所示。当压强增大为随时间变化如图所示。当压强增大为P2时，时，图形将如何改变？图形将如何改变？HI%t注意：注意：1、对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应，压强对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应，压强改变对正、逆反应速率改变倍数相同，因此，平衡不发生移动。改变对正、逆反应速率改变倍数相同，因此，平衡不发生移动。但是加压，达平衡快；减压，达平衡慢。但是加压，达平衡快；减压，达平衡慢。2、对只有固态或液态物参与的反应，压强改变对平衡无影响。、对只有固态或液态物参与的反应，压强改变对平衡无影响。总结：总结：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若若 m+
24、n p+q P 平衡正向移动平衡正向移动 新旧平衡比较：新旧平衡比较：CA、CB、CC、CD A的转化率的转化率 B的转化率的转化率A%、B%C%、D%、结论：结论：在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动讨论讨论1：向盛有向盛有N2、H2的反应器中充入氦气的反应器中充入氦气（1）若为恒温、恒容，充入氦气后平衡如何移动？）若为恒温、恒容，充入氦气后平衡如何移动？（2）若为恒温、恒压，充入氦气后平衡如何移动
25、？）若为恒温、恒压，充入氦气后平衡如何移动？不移动不移动逆向移动逆向移动1、在一密闭恒容容器中充入在一密闭恒容容器中充入1 mol NO2，建立如下平衡：，建立如下平衡：，测得，测得NO2的转化率为的转化率为a%。在该条件下，。在该条件下，再充入再充入1 mol NO2，待新平衡建立时，又测得，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为的转化率为b%。a、b的大小关系为的大小关系为_。2NO2N2O4a%bA（三）温度对化学平衡的影响（三）温度对化学平衡的影响结论：结论：在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：升高温度，化学平衡向吸热方向移动；升高温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化
26、学平衡向放热方向移动。降低温度，化学平衡向放热方向移动。2NO2 N2O4红棕色红棕色无色无色实验证明，温度改变对吸热方向反应速率的影响尤为显著。实验证明，温度改变对吸热方向反应速率的影响尤为显著。t2t3v吸吸v放放tt1vt4升高温度升高温度降低温度降低温度v放放v吸吸原因分析：原因分析：（正反应是放热反应）（正反应是放热反应）实验探究实验探究】温度引起平衡移动的温度引起平衡移动的速率速率-时间关系图：时间关系图：H H 练习：练习：反应反应2A(g)2B(g)+E(g)（正反应是吸热反应）（正反应是吸热反应）达到平衡时，要使正反应速率降低，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，的
27、浓度增大，应采取的措施是：应采取的措施是：（）A.加压加压 B.减压减压 C.减少减少E的浓度的浓度 D.降温降温D总结：总结：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)（正反应是放热反应）（正反应是放热反应）若若 T 平衡逆向移动平衡逆向移动 新旧平衡比较：新旧平衡比较：CA、CB、CC、CD A的转化率的转化率 B的转化率的转化率A%、B%、C%、D%（1 1）在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移动增大反应物浓度（或减小生成物浓度）化学平衡正向移动减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡逆向移动减小反应物浓度（或增大生成物浓度
28、）化学平衡逆向移动（2 2）在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：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，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动（3 3）在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：升高温度，化学平衡向吸热方向移动升高温度，化学平衡向吸热方向移动降低温度，化学平衡向放热方向移动降低温度，化学平衡向放热方向移动勒夏特列原理：勒夏特列原理：如果改变影响平衡的如果改变影响平衡的一个一个条件（如：浓度、压强或温度等）条件（如：浓度、压强或温度等）平衡就向能够平
29、衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。注意注意：1、化学平衡只能化学平衡只能削弱削弱外界条件的改变，而外界条件的改变，而不能完全抵消不能完全抵消这种改变。这种改变。颜色突然加深，然后逐渐变浅，但比原平衡状态时深。颜色突然加深，然后逐渐变浅，但比原平衡状态时深。讨论：讨论：反应反应 2NO2(g)N2O4(g)，达平衡后迅速，达平衡后迅速压缩活塞，压缩活塞，可观察到什么现象？浓度如何变化？可观察到什么现象？浓度如何变化？若改为若改为H2+I2 2HI 呢？呢？颜色加深颜色加深2、原理的适用范围：、原理的适用范围：已达平衡已达平衡的可逆反应。的可逆反应。适用条件：一个适用条件：
30、一个能影响平衡移动能影响平衡移动的外界条件。的外界条件。催化剂的使用能以催化剂的使用能以同等程度同等程度改变正反应速率和逆反应速率，改变正反应速率和逆反应速率，故故不能使化学平衡发生移动，只是能改变反应达平衡所需时间。不能使化学平衡发生移动，只是能改变反应达平衡所需时间。t2v逆tt1vv正v正正=v逆逆v正正=v逆逆生成物生成物%t讨论讨论1：（12全国）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步全国）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为反应制得，其中的一步反应为CO（g）+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H 0反应达到平衡后，为提高反应达到平衡后，为提高CO的转
31、化率，下列措施中正确的的转化率，下列措施中正确的是是（）A 增加压强增加压强 B 降低温度降低温度 C 增大增大CO 的浓度的浓度 D 更换催化剂更换催化剂 催化剂催化剂B讨论讨论2：在密闭容器中有可逆反应：在密闭容器中有可逆反应：nA（g）+mB（g）pC（g）处于平衡状态（已知处于平衡状态（已知n+mp，正反应为吸热反应），则下列说，正反应为吸热反应），则下列说法正确的是（法正确的是（）升温，升温，c(B)/c(C)的比值变小的比值变小 降温时体系内混合气体平均分子量变小降温时体系内混合气体平均分子量变小加入加入B，A的转化率减小的转化率减小 加入催化剂，气体总的物质的量不变加入催化剂，气体总的物质的量不变加压使容器体积减小，加压使容器体积减小，A或或B的浓度一定增大的浓度一定增大 若若A的反应速率为的反应速率为vA，则，则B的反应速率的反应速率vB=(n/m)vAA、B、C、D、A讨论讨论3：（12重庆）在一个不导热的密闭反应器中只发生两个反应：重庆）在一个不导热的密闭反应器中只发生两个反应：a(g)+b(g)2c(g)H10A
