第三节 第三节 化学平衡化学平衡

教学目标教学目标

1.1. 建立化学平衡的观点；建立化学平衡的观点；2.2. 理解化学平衡的特征；理解化学平衡的特征；3.3. 理解浓度、压强和温度等条件理解浓度、压强和温度等条件

对化学平衡的影响；对化学平衡的影响；4.4. 理解平衡移动的原理。理解平衡移动的原理。

【复习】【复习】 11 外界条件对化学反应速率影响的规律外界条件对化学反应速率影响的规律

条件条件 影响规律影响规律 说明说明

浓度浓度 CC(( 反应物反应物 )) ↑ ↑

→→ ひ↑ひ↑①① 是有气体参加或在溶液中的反是有气体参加或在溶液中的反应②应② 可逆反应中ひ可逆反应中ひ正正↑、ひ↑、ひ逆逆↑。↑。

压强压强 p ↑→p ↑→ ひ↑ひ↑可逆反应中，若反应物、生成物可逆反应中，若反应物、生成物中均有气体，中均有气体， P ↑P ↑ ，ひ，ひ正正↑、ひ↑、ひ逆逆

↑↑

温度温度 T ↑→T ↑→ ひ↑ひ↑ 可逆反应中，可逆反应中， T ↑T ↑ ，，ひひ正正↑、ひ↑、ひ逆逆↑。↑。

催化剂催化剂 使用正催化使用正催化剂→ひ↑剂→ひ↑

可逆反应中，可同等程度 ひ可逆反应中，可同等程度 ひ正正↑、↑、ひひ逆逆↑。↑。

浓度、压强、温度、催化剂浓度、压强、温度、催化剂是影响化学反应速率的是影响化学反应速率的四大因素四大因素

此外还有此外还有光、超声波、光、超声波、激光、放射性、电磁波、激光、放射性、电磁波、反反应物的颗粒的大小、应物的颗粒的大小、扩散速扩散速率、溶剂效应率、溶剂效应等也影响了反等也影响了反应速率。应速率。

22 、用碰撞理论解释化学反应速率的影响、用碰撞理论解释化学反应速率的影响

(1)(1) 浓度：在其他条件不变时，增大反浓度：在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内分子的总数应物浓度，单位体积内分子的总数增多，活化分子数也相应增多，因增多，活化分子数也相应增多，因而单位时间内的有效碰撞次数增多，而单位时间内的有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。化学反应速率增大。

(2)(2) 压强：对于气体来说，其他条件不压强：对于气体来说，其他条件不变时，增大压强即增大反应物的浓变时，增大压强即增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。度，因而可以增大化学反应速率。

22 、用碰撞理论解释化学反应速率的影响、用碰撞理论解释化学反应速率的影响(3)(3) 温度：在其他条件不变时，升高温温度：在其他条件不变时，升高温

度，一方面使反应物分子的能量增加，度，一方面使反应物分子的能量增加，使活化分子百分数增多；另一方面分使活化分子百分数增多；另一方面分子的运动加快，单位时间里反应物分子的运动加快，单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，从而导致反应子间的碰撞次数增加，从而导致反应速率加快。前者是主要的因素。速率加快。前者是主要的因素。

(4)(4) 催化剂：在其他条件不变时，使用催化剂：在其他条件不变时，使用催化剂，能降低反应的活化能，大大催化剂，能降低反应的活化能，大大增加单位体积内活化分子的百分数，增加单位体积内活化分子的百分数，反应速率加快。反应速率加快。

单位体积内单位体积内有效有效碰撞碰撞次数次数

化学反应化学反应的速率的速率分子分子

总数总数活化分活化分子数子数

活化分子活化分子百分数百分数

增大反应物增大反应物浓度浓度增大压强增大压强升高温度升高温度使用正催化剂使用正催化剂

1 1 、试将外界条件对反应速率的影响结果、试将外界条件对反应速率的影响结果 填入下表中： 填入下表中：

影响影响结果结果 外界外界

条件改变条件改变

课堂练习课堂练习

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 .

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 , 反应会达到一定的限度 .

NH3 ＋ H2O NH3·H2O

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！以胆矾溶解于水为例

硫酸铜晶体

饱和硫酸铜溶液

固体溶质

溶液中的溶质

溶解

结晶

即：溶解速率 = 结晶速率

达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡

那么，可逆反应的情况又怎样呢？

在一定条件下， 2mol SO2

与 1mol O2 反 应 能 否 得 到2mol SO3 ？

1 、可逆反应是在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应；2 、可逆反应不能进行到底，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。

开始时 c(CO) 、 c(H2O) 最大， c(CO2) 、 c(H2)=0 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大

c(CO2) 、 c(H2) 逐渐增大

进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化

c(CO) 、 c(H2O) 逐渐减小

在容积为 1L 的密闭容器里，加0.01molCO 和 0.01molH2O(g),CO ＋ H2O CO2 ＋ H2

正反应速率

逆反应速率

相等

时间

速率

正反应速率 = 逆反应速率

化学平衡状态

二、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，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

强调三点

前提条件：可逆反应

实质：正反应速率 = 逆反应速率

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

(3) 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。

(2) 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) 逆逆：可逆反应；：可逆反应；

(6)(6) 同同：条件相同，某一可逆反应无论：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，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。最终均可达到同一平衡状态。

即等效平衡 ,稍后讨

论

33、可逆反应达到化学平衡状态的标志、可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)直接标志： ①正反应速率等于逆反应速率 ②各组分的百分含量不随时间改变而改变(2)间接标志： ①各组分的浓度不随时间改变而改变 ②各物质的物质的量不随时间改变而改变 ③各气体的压强不随时间改变而改变 ④气体的颜色不随时间改变而改变 ⑤气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变

有时不一定可用 !!

对于不同类型的可逆反应，某

一物理量不变是否可作为平衡已到达

的标志，取决于该物理量在平衡到达

前（反应过程中）是否发生变化。若

是则可；否则，不行。

注意 !

如：（ 1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应 :

（ 2SO2+O2 2SO3） 来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。

（ 2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应： （ H2+I2(g) 2HI） 不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。

【例１】 在一定温度下 , 可逆反应 :

A( 气 )+3B( 气 ) 2C( 气 )

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3nmolB

C.　 A 、 B 、 C 的浓度不再变化 D.　 A 、 B 、 C 的分子数比为 1:3:2

AC

重要题型：

【例 2 】 下列说法中可以充分说明反应 : P( 气 )+Q( 气 ) R( 气 )+S( 气 ) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　）

A. 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 】下列说法可以证明反应 N2+3H2 2NH3

已达平衡状态的是 ( )AC

A.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( 固 )+3B( 气 ) 2C( 气 )+D( 气 )

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

B C

【例 5 】 在一定温度下 , 下列叙述不是可逆反应 A( 气 )+3B( 气 ) 2C( 气 )+2D( 固 ) 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 3amolB

③A 、 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 3amolB

⑧A 、 B 、 C 、 D 的分子数之比为 1:3:2:2

②⑧

思 考 练 习思 考 练 习

（ 1）混合气体的颜色不再改变 （ ）（ 2）混合气体的平均相对分子质量不变（ ）（ 3）混合气体的密度不变 （ ）（ 4）混合气体的压强不变 （ ）（ 5）单位时间内消耗 2nmolNO2 的同时 生成 2nmolO2 （ ）

(6) 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： 2NO2 2NO + O2

该反应达到平衡的标志是：

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

布置作业布置作业

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相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量 ( 体积分数、质量分数或物质的量分数 ) 都相同的化学平衡互称等效平衡。