可逆反应和不可逆反应化学平衡状态
蔗糖晶体
溶解 结晶
蔗糖溶液
蔗糖溶解过程分析： ①开始时，v溶解 ——最—大——，v结晶＝——0— ②然后， v溶解 —逐—渐—减——小，v结晶 —逐——渐—增—大—
③最后， v溶解 —＝— v结晶
即：溶解速率=结晶速率，达到溶解平衡。
可逆反应也总会出现一个平衡状态。
一、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。
例3、一定条件下，反应N2+3H2
的标志是 （ A C ）
2NH3达到平衡
A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成
B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂
C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂
D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成
在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应 物质的物质的量之间的联系，同时要注意成 键、断键与反应方向之间的关系。
例如： 2SO2＋O2
2SO3
注意：可逆反应用“
”表示；
正反应：从左到右进行的反应；
逆反应：从右到左进行的反应。
下列说法是否正确： 都不是可逆反应 1. 氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生 成氢气和氧气，H2+ O2 = H2O是可逆反应。 2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变 成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应 是可逆反应。 3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种 气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可 逆反应。
则反应达到平衡； ② 对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，
则反应达到平衡；
课堂练习：
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 （ AC ） A. C的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间内生成n molA,同时生3n molB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2
⑵间接标志： 例如：m A(g)+n B (g) p C(g)
（若—m—+n—≠p———） ①当混合气体的总压强、总体积、 总物质的量不随时间改变而—改—变— 则反应达到平衡。 ②混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间 改变而—改—变—— 则反应达到平衡。
⑶特殊标志： ① 对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，
时间后，各物质浓度不变。
1、反应刚开始时：
反应物浓度—最—大——，正反应速率—最—大—— ，生成物浓 度为——0——，逆反应速率为—0—。
2、反应过程中：反应物浓度—逐—渐——减—小——，正反应 速率—逐—渐——减—小—— ，生成物浓度逐——渐—增——大—，逆反应 速率—逐—渐——增大
3、一定时间后，必然出现
例1：以反应 mA(g)+nB (g) pC(g) 为例，
达到平衡的标志为：
1、A的消耗速率与A的生成速率—相——等—— 2、A的消耗速率与C的消——耗—速率之比等于—m—：—p—— 3、B的生成速率与C的生——成—速率之比等于n—：——p —— 4、A的生成速率与B的消——耗—速率之比等于m——：—n——
1.下列为可逆反应的是
（BC ）
A. 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气
和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。
B. 在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三
氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。
C. 合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总
是达不到百分百。
D. 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧
可逆反应中，可同等程度 ひ正↑、ひ逆↑
问题: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！以蔗糖溶解为例
如图：在一定温度下， 将一定质量的蔗糖溶于 100mL水的过程。
分析：蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离 开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗 糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。
浓度保持不变的状态
2、化学平衡的特征： ⑴逆：研究的对象是可逆反应。
⑵动：化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反
应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。
⑶等：达到化学平衡时，v正＝ v逆＞0
⑷定：反应混合物各组分的浓度保持一定。
⑸变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，
平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件 下建立新的平衡。
化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这二
个反应是可逆反应。
可逆反应的特点：
①相同条件下，正反应和逆反应同时发生
②可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底) 即反应物、生成物共同存在
一、化学平衡的建立过程
在反应 2SO2＋O2
2SO3 中，将 2mol
SO2 和 1mol O2 通入密闭容器中，反应一段
【复习】外界条件对化学反应速率影响的规律
条件 浓度 压强 温度 催化剂
影响规律
说明
C(反应物) ↑ →ひ↑
p ↑→ひ↑
①有气体参加或在溶液中的反应
②可逆反应中ひ正↑、ひ逆↑
可逆反应中，若反应物、生成 物中均有气体，P ↑，ひ正↑、ひ 逆↑
T ↑→ひ↑
可逆反应中，T ↑，ひ正↑、ひ逆 ↑
使用正催化剂 →ひ↑
V正反应速率＝V逆反应速率
4、某时刻后， v正＝ v逆 ,即正反应消耗的反物的
量与逆反应生成的生成物的量相等，反应物和生
成物的浓度不再发生变化 —— 达到化学 平衡状态
速 率 正反应
速率 v正＝ v逆
逆反应 速率
时间
二、化学平衡状态
对象：可逆反应
强
调 三
实质：正反应速率=逆反应速率
点
标志：反应混合物中各组分的
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
小结： 等速标志 v正 = v逆 ① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数 之比，但必须是不同方向的速率。
例2、一定条件下，反应A2 (g) + B2 (g) 2AB (g)
达到平衡的标志是 （ B D ）
A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2
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一、可逆反应与不可逆反应
①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随 时间的改变而改变。 (只适用于反应前后气体体积不等的反应)
理性气体状态方程： PV=nRT 当T、n一定时，P增大，V 当T、P一定时，V增大，n 当T、V一定时，P增大，n
减小
增大 增大
在化学上，一般情况下，（1）认定T不变。 （2）改变P时，默认V不变。
改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡 状态的过程叫做化学平衡的移动。
三、化学平衡移动 1.定义: 可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡 的建立过程叫做化学平衡的移动。
2.研究对象：已建立化学平衡状态的反应体系 V正≠ V逆
3.平衡移动的标志
反应混合物中各组分的浓度发生改变
【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？
化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改 变，旧的化学平衡必将被破坏并建立起新的平衡状态。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
某条件下 平衡Ⅰ
条件改变 不平衡
一定时间 新条件下 平衡Ⅱ
v(正) ＝v(逆)
v(正) ≠ v(逆)
v’(正) ＝v’(逆)
各组分含量 保持一定
各组分含量 发生变化
各组分含量 又保持一定
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第二课 化学平衡移动
前提： 一定条件、可逆反应 化学平衡 实质： V（正）=V（逆） ≠ 0
标志： 反应混合物中各组分浓度保持不变。
若条件发生变化，V（正）是否仍然等于V（逆）？平 衡将会发生什么变化？
(4)变：条件改变原平衡被破坏，在新的条件 下建立新的平衡。
（3）改变V时，默认P 不变
关于气体：
化学平衡常数1【精选】
1
(mol·L－1 )2
• 同一个可逆反应，平衡常数的表达式不是唯 一的，它与化学方程式的书写方式有关。书 写方式不同，各反应物、生成物的化学计量 数不同，平衡常数表达式就不同。每个化学 方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的 平衡常数。
• 对于同一个反应，正反应和逆反应的平衡常 数互为倒数。
• 平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对 应。
[C ]c [ D]d K [ A]a[B]b
在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物
平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常 数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
一、化学平衡常数
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，
生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积 的比值是一个常数，这个常数称为浓度平衡常数，用 KC表示。
前提条件：可逆反应 强 调 实质：ν(正)=ν(逆) 三 点 标志：反应混合物中各组分的
浓度保持不变的状态
(2)、化学平衡状态的特征
①逆： 可逆反应 H2+I2≒2HI ②等： 正反应速率=逆反应速率
③动： 动态平衡（正逆反应仍在进行）
④定： 反应混合物中各组分的浓度保持不变
（不一定相等）
⑤变： 条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
注 意
（2）反应物不能完全转化为生成物。
⑶ 使用“
”
催化剂
例如：2SO2 + O2 △ 2SO3
正向反应：反应物→生成物 即SO2→SO3
逆向反应：生成物→反应物 即SO3→ SO2
2、化学平衡：
(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，反应混合物中各组分 的浓度保持不变的状态。
化学平衡
PO2 PCO
（2）Kc = ——2
[O2 ]
[CO2 ]
课堂练习
平衡常数的意义
1. 判断反应进行的程度，估计反应的可
能性。K值越大，反应越完全，K值越小， 反应越不完全。
2. 判断反应进行的方向 浓度商（压力商）化学反应任意时刻，产 物浓度（分压）系数次方的乘积与反应物 浓度（分压）系数次方的乘积之比称为浓 度商（压力商），用符号Qc（QP）表示。
Qc < Kc，正向反应自发进行；
Qc＝Kc，反应达平衡状态； Qc>Kc，逆向反应自发进行。 气相反应可以用压力商和Kp进行比
较判断。
判断下列说法是否正确：
1、根据反应式2P + 5Cl2 2PCl2 可知，如果2 mol 的 P 和5 mol 的 Cl2 混合，必然生成2 mol 的PCl5 。 （F ）
g h
p g (G) p h ( H ) ( d e)( g h ) d (p ) e p ( D) p ( E )
K=Kp(p) 因为 p =100 kPa，所以当反应前后的
系数不同时，K与Kp的数值是不相等的。
书写平衡常数关系式的规则
原 则
[E]e [D]d K = ———— [A]a [B]b
可逆反应与化学平衡
1.可逆与不可逆反应 2.化学平衡、平衡常数及计算 3.化学平衡移动
化学反应可分为：
不可逆反应
可逆反应
不可逆反应——是在一定条件下几乎完全 进行到底的反应.
2H2 + O2 2KClO3 =
2H2O 2KCl+3O2
可逆反应—在一定条件下正、逆两 个方向同时进行的反应.
可逆反应在密闭的容器中不能进行完全.
（2）Kc = ——2
[O2 ]
[CO2 ]
课堂练习
平衡常数的意义
1. 判断反应进行的程度，估计反应的可
能性。K值越大，反应越完全，K值越小， 反应越不完全。
2. 判断反应进行的方向 浓度商（压力商）化学反应任意时刻，产 物浓度（分压）系数次方的乘积与反应物 浓度（分压）系数次方的乘积之比称为浓 度商（压力商），用符号Qc（QP）表示。
Qc < Kc，正向反应自发进行；
Qc＝Kc，反应达平衡状态； Qc>Kc，逆向反应自发进行。 气相反应可以用压力商和Kp进行比
较判断。
判断下列说法是否正确：
1、根据反应式2P + 5Cl2 2PCl2 可知，如果2 mol 的 P 和5 mol 的 Cl2 混合，必然生成2 mol 的PCl5 。 （F ）
g h
p g (G) p h ( H ) ( d e)( g h ) d (p ) e p ( D) p ( E )
K=Kp(p) 因为 p =100 kPa，所以当反应前后的
系数不同时，K与Kp的数值是不相等的。
书写平衡常数关系式的规则
原 则
[E]e [D]d K = ———— [A]a [B]b
可逆反应与化学平衡
1.可逆与不可逆反应 2.化学平衡、平衡常数及计算 3.化学平衡移动
化学反应可分为：
不可逆反应
可逆反应
不可逆反应——是在一定条件下几乎完全 进行到底的反应.
2H2 + O2 2KClO3 =
2H2O 2KCl+3O2
可逆反应—在一定条件下正、逆两 个方向同时进行的反应.
可逆反应在密闭的容器中不能进行完全.
化学平衡(化学反应原理第二章学习中的补充)
特殊标志判断法
反应体系的总压强、总物质的量、总质量、颜色、 反应体系的总压强、总物质的量、总质量、颜色、混合 气体的平均分子量、密度等都是有条件的特殊规律， 气体的平均分子量、密度等都是有条件的特殊规律，视具体 反应、具体条件决定是否可作为平衡的标志。 反应、具体条件决定是否可作为平衡的标志。
使用平衡常数应注意的问题
二、化学平衡的建立
在一固定容积的密闭容器里， 在一固定容积的密闭容器里，加1molSO2和 1molO2，发生反应 2SO2+O2 2SO3 ，
思考： 思考：
（1）开始阶段有什么特征？ ）开始阶段有什么特征？
c(SO2) 、c(O2)大，c(SO3) =0， v(正) ＞0 ，v(逆)=0 大 ， 正 逆
练习
在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再 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 表明反应: 发生变化时 表明反应 A(固)+3B(气) 固 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 气 气 气 已达平衡状态的是 其中只有B气体有颜色 气体有颜色） （其中只有 气体有颜色） ( BCD ) A.混合气体的压强 混合气体的压强 C.气体的平均分子量 气体的平均分子量 B.混合气体的密度 混合气体的密度 D.气体的颜色 气体的颜色
练习
下列说法中可以充分说明反应: 下列说法中可以充分说明反应 P(气) + Q(气) 气 气 状态的是（ 状态的是（ A R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡 气 气 ）
(A) P、Q、R、S的浓度不再变化 、 、 、 的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为 的分子数比为1:1:1:1 、 、 、 的分子数比为 (C)反应容器内 、Q、R、S共存 反应容器内P、 、 、 共存 反应容器内 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化 反应容器内总物质的量不随时间而变化
化学平衡-平衡状态的判断
1、用反应速率判断：
（1）对于同一物质来说，当：
Ⅰ.V(正)=V(逆) 或 Ⅱ.V(消耗)=V(生成) 时，化学 反应达到平衡状态 （2）对于不同物质来说： 判断方法：反应速率方向相反，并且速率之比等于 化学计量数之比
【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（AC ）
化学反应的限度
化学平衡状态的判断
商城高中
3、化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应 (2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(3)等：正反应速率=逆反应速率≠0 (4)定：反应混合物中各组分的浓度或质量保持恒定 不变
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建 立新的平衡。
三、化学平衡状态的判断 以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析 化学反应达到平衡状态的标志：
•
解析 关于平衡状态的判断，一定要根 据实际反应分析选项，判断是否达到平衡 状态，只有在平衡状态下具备的性质才能 作为“标志”。本题中的反应是一个反应 前后气体物质的量不等的可逆反应。②在 反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是 平衡状态，也可能不是平衡状态。 • 答案 A
【例 4】 在一定温度下固定体积的容器中 , 下 列 叙 述 是 可 逆 反 应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s) 达 到 平 ①③④⑤⑥⑦ 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3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④混合气体的密度不再变化 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 3amolB
• 答案 A
（1）对于同一物质来说，当：
Ⅰ.V(正)=V(逆) 或 Ⅱ.V(消耗)=V(生成) 时，化学 反应达到平衡状态 （2）对于不同物质来说： 判断方法：反应速率方向相反，并且速率之比等于 化学计量数之比
【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（AC ）
化学反应的限度
化学平衡状态的判断
商城高中
3、化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应 (2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(3)等：正反应速率=逆反应速率≠0 (4)定：反应混合物中各组分的浓度或质量保持恒定 不变
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建 立新的平衡。
三、化学平衡状态的判断 以xA(g)+yB(g) zC(g)为例，分析 化学反应达到平衡状态的标志：
•
解析 关于平衡状态的判断，一定要根 据实际反应分析选项，判断是否达到平衡 状态，只有在平衡状态下具备的性质才能 作为“标志”。本题中的反应是一个反应 前后气体物质的量不等的可逆反应。②在 反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是 平衡状态，也可能不是平衡状态。 • 答案 A
【例 4】 在一定温度下固定体积的容器中 , 下 列 叙 述 是 可 逆 反 应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s) 达 到 平 ①③④⑤⑥⑦ 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3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④混合气体的密度不再变化 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 3amolB
• 答案 A
化学平衡-可逆反应、化学平衡状态
平衡性
可逆反应在一定条件下能达到平衡状态，此时正反应和逆反应速率相等， 反应物和生成物浓度不再发生变化。
03Байду номын сангаас
相互转化
可逆反应中的反应物和生成物可以相互转化，即某一物质在一定条件下
可以生成另一物质，反之亦然。
可逆反应的实例
01
02
03
酸碱中和反应
酸和碱的反应，如盐酸和 氢氧化钠的反应。
氧化还原反应
如铁与氧气的反应生成氧 化铁。
工业生产中的化学平衡
化学反应速率与反应条件
01
在工业生产中，为了实现化学反应的高效进行，需要控制反应
条件，如温度、压力、浓度等，以优化反应速率。
化学平衡的利用
02
通过利用化学平衡原理，可以设计出高效的化学工艺流程，提
高产物的产率和纯度。
化学平衡与分离技术
03
在工业生产中，化学平衡常用于指导分离和纯化过程，如蒸馏、
可逆反应的定义
01
可逆反应是指在同一条件下，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。
02
这类反应存在反应平衡状态，即 正反应和逆反应速率相等，反应 物和生成物浓度不再发生变化的 状态。
可逆反应的特点
01 02
可逆性
可逆反应在一定条件下能向两个方向进行，但因反应条件、物质状态、 浓度等因素的变化，可逆反应可能会发生不完全，导致某些中间产物或 最终产物的积累。
速率相等。
化学平衡是相对的、有条件的， 当外界条件改变时，平衡可能会
被打破，需要重新建立平衡。
化学平衡的意义
化学平衡是化学反应理论的重要组成部分，是研究化学反应机理、预测反应方向和 进程的重要依据。
可逆反应在一定条件下能达到平衡状态，此时正反应和逆反应速率相等， 反应物和生成物浓度不再发生变化。
03Байду номын сангаас
相互转化
可逆反应中的反应物和生成物可以相互转化，即某一物质在一定条件下
可以生成另一物质，反之亦然。
可逆反应的实例
01
02
03
酸碱中和反应
酸和碱的反应，如盐酸和 氢氧化钠的反应。
氧化还原反应
如铁与氧气的反应生成氧 化铁。
工业生产中的化学平衡
化学反应速率与反应条件
01
在工业生产中，为了实现化学反应的高效进行，需要控制反应
条件，如温度、压力、浓度等，以优化反应速率。
化学平衡的利用
02
通过利用化学平衡原理，可以设计出高效的化学工艺流程，提
高产物的产率和纯度。
化学平衡与分离技术
03
在工业生产中，化学平衡常用于指导分离和纯化过程，如蒸馏、
可逆反应的定义
01
可逆反应是指在同一条件下，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。
02
这类反应存在反应平衡状态，即 正反应和逆反应速率相等，反应 物和生成物浓度不再发生变化的 状态。
可逆反应的特点
01 02
可逆性
可逆反应在一定条件下能向两个方向进行，但因反应条件、物质状态、 浓度等因素的变化，可逆反应可能会发生不完全，导致某些中间产物或 最终产物的积累。
速率相等。
化学平衡是相对的、有条件的， 当外界条件改变时，平衡可能会
被打破，需要重新建立平衡。
化学平衡的意义
化学平衡是化学反应理论的重要组成部分，是研究化学反应机理、预测反应方向和 进程的重要依据。
高中化学第二章第3节化学平衡(第1课时)可逆反应与不可逆反应化学平衡状态课件新人教版选修4
-1
【答案】因为可逆反应中反应物的转化率达不到 100%,所以 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应,故放出的热量小于 92.3 kJ。
2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗? 各组分的百分含量也不再变化吗?
【答案】 浓度不再变化,不代表度相等;达到化学平衡时,各组 分的百分含量不再变化。
-1
4.在 200 ℃条件下,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入体积为 V L -1 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol 。 (1)反应刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以 (填 “v(正)”或“v(逆)”,下同)最大,而 最小(为零)。 , (2)随着反应的进行,混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2) (填 “增大” “减小” 或 “不变” ,下同),c(I2) ,c(HI) 从而 v(正) ,v(逆) 。 (3)当反应进行到 v(正)与 v(逆) 时,此可逆反应就达到了 平衡。若保持外界条件不变,则反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量 Q (填“>”“<”或“=”)c kJ。
平衡时:������(正)⑰
������(逆),反应混合物中各组分
(2)化学平衡状态的定义 在一定条件下的可逆反应里,当正、 逆两个方向的反应速率相等, 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)化学平衡特征
微思考 当某可逆反应达到平衡时,各物质的浓度保持不变, 这时反应停止了吗?
第3节 化 学 平 衡
第 1 课时 可逆反应与不可逆反应 化学平衡状态
在 19 世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气 中含有较多的 CO。有人认为是 CO 与铁矿石的接触时间 不长所造成的。 英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉, 以增加 CO 和铁矿石的接触时间。 结果发现 CO 的含量仍 然没有减少,这就成了炼铁技术中的科学悬念。你知道 这是为什么吗?
【答案】因为可逆反应中反应物的转化率达不到 100%,所以 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应,故放出的热量小于 92.3 kJ。
2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗? 各组分的百分含量也不再变化吗?
【答案】 浓度不再变化,不代表度相等;达到化学平衡时,各组 分的百分含量不再变化。
-1
4.在 200 ℃条件下,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入体积为 V L -1 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol 。 (1)反应刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以 (填 “v(正)”或“v(逆)”,下同)最大,而 最小(为零)。 , (2)随着反应的进行,混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2) (填 “增大” “减小” 或 “不变” ,下同),c(I2) ,c(HI) 从而 v(正) ,v(逆) 。 (3)当反应进行到 v(正)与 v(逆) 时,此可逆反应就达到了 平衡。若保持外界条件不变,则反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量 Q (填“>”“<”或“=”)c kJ。
平衡时:������(正)⑰
������(逆),反应混合物中各组分
(2)化学平衡状态的定义 在一定条件下的可逆反应里,当正、 逆两个方向的反应速率相等, 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)化学平衡特征
微思考 当某可逆反应达到平衡时,各物质的浓度保持不变, 这时反应停止了吗?
第3节 化 学 平 衡
第 1 课时 可逆反应与不可逆反应 化学平衡状态
在 19 世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气 中含有较多的 CO。有人认为是 CO 与铁矿石的接触时间 不长所造成的。 英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉, 以增加 CO 和铁矿石的接触时间。 结果发现 CO 的含量仍 然没有减少,这就成了炼铁技术中的科学悬念。你知道 这是为什么吗?
化学平衡状态 平衡常数
不一定平衡
（5）单位时间内生成p mol C,同时生成 m molA 平衡 （6）v(A) ﹕v(B) ﹕v(C) ﹕v(D) = m ﹕ n ﹕ p ﹕ q
不一定平衡
3.化学平衡常数
对于可逆的反应aA +bB cC + dD
在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常 数表达式： c (C) c d(D) c c d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定条件下，对于同一可逆反应，从不同 的状态开始反应，只要达到平衡时各组分百分 含量相同，形成的就是等效平衡
2、等效平衡规律：
（1）在恒温恒容条件下（T、V一定）： ①对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只要反 应物（或生成物）的物质的量与原平衡完全相同（按 化学计量数换算成同一边的物质），则两平衡等效。 （又叫全等等效平衡）
例1、下列叙述中能否证明已达平衡状态
2HI(g) H2(g)+I2(g)
①单位时间内生成n molH2的同时生成n mol HI
（不能证明） ②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
（V正=V逆 ，能证明）
③某一时刻百分组成HI% = I2%
（不能证明）
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
（反应前后气体体积相等，密度始终不变，不能 证明）
例2、在一个盛有催化剂的体积可变的密闭容器内，保持一定的
温度和压强不变，发生以下反应：N2 + 3H2 2NH3 。已知 加入 1mol N2 和 4mol H2 时，达到平衡状态生成 a mol NH3 。 在相同温度和压强下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同， 则填写下列空白： 起始状态（mol） 平衡时NH3物质的 编号 量(mol) N2 H2 NH3 已知 ① ② ③ 1 1.5 4 6 0 0 1 a
（5）单位时间内生成p mol C,同时生成 m molA 平衡 （6）v(A) ﹕v(B) ﹕v(C) ﹕v(D) = m ﹕ n ﹕ p ﹕ q
不一定平衡
3.化学平衡常数
对于可逆的反应aA +bB cC + dD
在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常 数表达式： c (C) c d(D) c c d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定条件下，对于同一可逆反应，从不同 的状态开始反应，只要达到平衡时各组分百分 含量相同，形成的就是等效平衡
2、等效平衡规律：
（1）在恒温恒容条件下（T、V一定）： ①对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只要反 应物（或生成物）的物质的量与原平衡完全相同（按 化学计量数换算成同一边的物质），则两平衡等效。 （又叫全等等效平衡）
例1、下列叙述中能否证明已达平衡状态
2HI(g) H2(g)+I2(g)
①单位时间内生成n molH2的同时生成n mol HI
（不能证明） ②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
（V正=V逆 ，能证明）
③某一时刻百分组成HI% = I2%
（不能证明）
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
（反应前后气体体积相等，密度始终不变，不能 证明）
例2、在一个盛有催化剂的体积可变的密闭容器内，保持一定的
温度和压强不变，发生以下反应：N2 + 3H2 2NH3 。已知 加入 1mol N2 和 4mol H2 时，达到平衡状态生成 a mol NH3 。 在相同温度和压强下，且保持平衡时的各物质的百分含量相同， 则填写下列空白： 起始状态（mol） 平衡时NH3物质的 编号 量(mol) N2 H2 NH3 已知 ① ② ③ 1 1.5 4 6 0 0 1 a
就是化学反应进行的程度问题———化学平衡可逆反应与不可逆
▪ 定义：在同一条件下正向反应和逆 向反应不能同时进行的化学反应叫做不 可逆反应。
【活学活用】
▪ 请同学们判断以下反应是否属于可 逆反应。
▪ 同时①N2在O4一分定解条生件成下NNOO2 2反应生成N2O4， ▪ NH3和②HNCHl直4C接l受反热应分生解成生N成H4NCHl 3和HCl， ▪ 与糖③在C人O体2和内H氧2O化通生过成光C合O2作和用H2生O成糖
▪ ②反应混合物中各组分 浓度（或含量）保持不变。
〔课堂练习〕
▪
可逆反应2NO2 △ 2NO+O2在密闭容器中反应，
达到平衡状态的是（ ）
▪ ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2； ▪ ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO； ▪ ③率用的比NO为2、2∶N2O∶、1O的2状的态物；质的量浓度变化表示的反应速
▪ ④混合气体的颜色不再改变的状态；
▪ ⑤混合气体的密度不再改变的状态；
▪ ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤⑥
〔解析〕①表示v正=v逆 正确。②不能 表示v正=v逆 不正确。③只要发生反应 v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)=2∶2∶1错误。④ 混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，
二、化学平衡
▪ 1. 溶解平衡 ▪ 开始时：v（溶解）＞v(结晶） ▪ 平衡时：v（溶解）=v（结晶） ▪ 结论：溶解平衡是一种动态平衡。
▪ 我们以1molCO和1molH2O(g)的反 应为例来说明化学平衡的建立过程。
▪ 大应，速当因率反而最应它大开们；始反而时应COC生2O和成和HCH2O的22O和起(gH始)2的浓的浓度正度为反最 零，因而它们反应生成CO和H2O(g)的逆 反应速率也为零。之后随着反应的进行， 反反应应物速率CO就和逐H渐2O减(g小)的；浓生度成逐物渐C减O2小和，H2正 的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增 大，最后二者学平衡的移动 （1）定义：
化学平衡
针对下列两类反应填下表(填序号)： I 类反应 II 类反应
2NO2
N2O4
H2＋Br2(g)
2HBr
①③④⑤⑥⑦⑧ _______________
①⑥⑦ _________
①②④⑥⑦⑧ ______________
①⑥⑦ __________
最关键的是，原来变化的因素不再变化了，这样就可以判 断达到平衡状态。
用建立平衡的过程来提纯一些物质，也就是该可逆反应处在建 立平衡的过程中。抓住这两点，那么问题就好回答了。A，建立
平衡过程中一些物质的物质的量是要变化的；I2循环使用，就
像搬运工一样把 TaS2从高温区转移到低温区。 答案：C
1．(双选)碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量 碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s) ＋ I2(g) T1 ) ΔH＜0 (温度 T1＜T2)。下列说法正确的是 ( WI2(g) T2 A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的 WI2 (g)会分解出 W 重新沉积到灯丝上 B．灯丝附近温度越高，WI2(g)的转化率越低 c(W)· 2) c(I C．该反应的平衡常数表达式是 K＝ c(WI ) 2
正、逆 反应速 率的关 系
压强
m＋n≠p＋q，总压一定（其他条件一定） m＋n＝p＋q，总压一定（其他条件一定）
平衡 不一定
混合气 体的平 均相对 分子质 量(M) 温度 体系密 度 其他
若 m＋n≠p＋q，M一定时， 若m＋n＝p＋q，M 一定时， 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系 温度一定 密度一定 体系的颜色不再变化
（一）可逆反应 在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反 应方向进行的反应。大多数反应都具有一定的可逆性。 中学只强调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、 SO2氧化、NO2（N2O4）平衡体系、HI及特别指出的可逆反 应存在。 (二)可逆反应的特点： 1.反应物的转化率<100%。