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1、1第三节第三节 化学平衡化学平衡名师导航名师导航 知识梳理知识梳理 1.可逆反应与不可逆反应当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的 结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率_，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的 质量分数都_。我们把这类过程称作_。表述这类过程时，约定采用“”来代替反应式中原来用的“=”号，把从左向右的过程称作_；由右向左的反应称作_。溶解、结晶过程可表示为：固体溶质溶液中的溶质过程的可逆性是了解过程限度的基础，过程的限度取决于过程可逆性的大小。化学反 应的_非常普遍。当你学会从_和_ 来观察和分析客观事物时，你对自然现象的认识会更加深入、更加全面
2、。 (1)可逆反应：在_，既能向_方向进行，又能向_方向进 行的反应叫做可逆反应。若正、逆反应是在_发生的，则不属于可逆反应。如：2H2O2H2+O2，即可逆反应中的_和_必须同时存在于同一反应体系中，在相同条件下，正、逆反应都能够自动进行。正逆反应是相对的，不是绝对的， 通常把_反应称作正反应，_反应称作逆反应。任何可逆 反应，在_进行的同时，_也在进行。 (2)不可逆反应：正反应几乎能_，而逆反应进行的程度_，这样的反 应通常称为不可逆反应。如酸碱的中和反应。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的含义：在一定条件下，当_时，反应体系中所有参加反应的 _保持_。这时的状态就是在给定条件下，
3、反应达到了“_”。对于 _来说，称之为“_”。 (2)化学平衡状态的特征 反应物和生成物处于同一_，_保持不变。 平衡状态时，体系中所有物质的_（或_）保持不变。 _相等，且不为_，因此体系的反应并_。 （3）化学平衡状态的建立 只有_才能建立化学平衡状态，即化学平衡问题的研究对象是可逆反应。以可逆反应 mA(g)+nBpC(g)为例，若开始只有反应物，没有生成物，此时 A 和 B的_最大，因而_最大；而 C 起始浓度为零，因而_为零。随着反应的进 行，反应物不断减少，生成物不断增多，v(正)越来越小，v(逆)越来越大，反应进行到某 一时刻，v(正)v(逆)，这时就达到了化学平衡，如图 2-1
4、2 的速率时间图象所示。反应 物与生成物浓度随时间变化（浓度时间图象）关系如图 2-13 所示。2图 2-12 图 2-13 化学平衡状态的建立除了必须是可逆反应外，还必须有一定的温度、物质的浓度和气体 的压强等外界因素的条件。所以，同一个可逆反应在_下建立起的化学平衡状态可能 不同；不同的可逆反应，即使在_下，建立起的化学平衡状态也不一定相同。 (4)化学平衡状态的影响因素当一个可逆反应达到平衡状态后，如果改变_、_、_等反应条件， 原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动。平衡混合物中各组成物质的质量分数也 就随着改变从而在一段时间后达到_。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程， 就是
5、_。以上过程可归纳如下：某条件下的化学平衡平衡破坏新条件下的新化学平衡条件改变一定时间后浓度实验 2-5：当加入 310 滴浓硫酸时，溶液颜色_；加入 1020 滴 6 mol L-1 NaOH 时，溶液颜色_。实验 2-6：当反应体系中加入饱和 FeCl3溶液和 1 mol L-1 KSCN 溶液时，溶液颜色 _；当反应体系中加入 0.1 mol L-1 NaOH 溶液时，溶液颜色_。以上两个实验中，化学平衡状态都发生了移动。增大反应物浓度，_加快，平 衡向_移动；增大生成物浓度，_加快，平衡向_移动。温度实验 2-7：2NO2N2O4 H=56.9 kJ mol -1温度升高，_变深，说明
6、平衡向_移动；温度降低，_ 变浅，说明平衡向_移动。所以温度升高，平衡向_移动；温度降低， 平衡向_移动。压强对于有气体参加或有气体生成的可逆反应来说，压强对于平衡状态的影响是通过改变 浓度来实现的。压强改变，浓度不变时，则_不变，平衡不发生移动。不 特别指明的情况下，体系压强改变，就是通过改变体积来实现的。以可逆反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为例：其他条件不变时，在已经达到平衡的该反应体系中增大压强，会使平衡向着_移动；即向生成 NH3的方向移动。移动的 结果会使 N2和 H2的体积分数减小，而 NH3的体积分数增大。减小压强，会使平衡向着 _移动，即向 NH3分解的方向移动
7、。移动的结果会使 N2和 H2的体积分数增大，而 NH3的体积分数减小。对无气体存在的化学平衡，改变压强不能使平衡移动。催化剂由于使用催化剂对_与_影响的程度是等同的，所以使用催化剂不影 响化学平衡的移动。3小结：(1)化学反应体系的平衡状态通过改变_而发生了变化。这种现象称 作化学平衡状态的移动，简称平衡移动。(2)勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一（如：_、_以及 _），平衡就会向着_的方向移动。勒夏特列原理适用于所有的动态平衡，不仅能用于判断化学平衡移动方向，也能用于 判断溶解平衡等其他平衡移动的方向，但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。 3.化学平衡常数的含义及其表达式在一定温
8、度下，当一个_达到化学平衡状态时，生成物_与反应物 _的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）， 符号用“K”表示。对于一般的可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K=_。注意：(1)K 值越大，说明反应进行的_越大；反之，反应进行的程度越小， K 值越小。 (2)K 只受_影响，与反应物或生成物的_无关。 4.反应物的转化率转化率是对反应物而言的。它有三种表示形式：某指定反应物的转化率=已转化的反应物的质量反应物的总质量=已转化的反应物的 物质的量反应物的总物质的量=已转化的指定反应物的浓度指定
9、反应物的起始浓度。 疑难突破疑难突破1. .以反应 nA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例分析哪些因素可以判断可逆反应是否已达到化学平衡状态？ 剖析：剖析：化学反应模型nA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡混合物体系中 各成分的含量总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡在单位时间内消耗了 m mol A，同时也生成了 m mol A，即 v(正)v(逆)平衡在单位时间内消耗了 n mol B 的同时也消耗了 p mol C，即 v(正)v(逆)平衡V(A)V(B)V(C)V(D
10、)=mnpq 不一定等于 v（逆）不一定平衡正、逆反应速 率的关系在单位时间内生成了 n mol B 的同时消耗了 q mol D，因均指 v(逆)不一定平衡m+np+q 时，总压力一定平衡压强(其他条件一定)m+n=p+q 时，总压力一定不一定平衡平均相对分子质量一定，m+np+q平衡混合气体的平 均相对分子质 量平均相对分子质量一定，但 m+n=p+q 时不一定平衡4温度体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度(p)密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡2.如何建立等效平衡？ 剖析：剖析：由于化学平衡状态与条件有关，与建立平衡的途径无关。因而，同一气体可逆反应， 在相同
11、条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，初始加入物质的物质的量不同，而达到平衡状 态时，如果两个平衡中同种物质的百分含量相同，则这样的两个平衡称为等效平衡。这类 平衡有以下规律： （1）对所有气体参加的可逆反应，在恒温、恒容的密闭容器里，各起始混合物分别按方程 式中的计量关系，通过换算可以得到初始加入的各个同种物质(或换算成方程式同一边物质)的 物质的量相等时，则分别达到平衡时，各对应组分的物质的量对应相等，亦即同一平衡。 此时各组分的浓度和物质的量分数等也对应相等。 （2）对所有气体参加的可逆反应，在恒温恒压容积可变的密闭容器里，初始加入物质之间 (换算成方程式同一边物质)物质的量比值相同，达到平
12、衡后，两平衡状态中同种物质的百 分含量相同，并且同种物质的量成倍数变化。 3.化学平衡与反应速率之间有什么内在联系？ 剖析：剖析：化学平衡研究的对象是可逆反应，是有条件的动态平衡，在一定条件下才能保持平 衡状态，当影响化学平衡的条件改变时，原平衡就会被破坏，反应混合物里各组分的含量 会随之改变，引起 v(正)v(逆)。化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速 率变化的程度不同，从而导致正、逆反应速率不相等，破坏了原平衡状态，使平衡发生移 动。直至 v(正)=v(逆)，建立新的平衡。即有 v(正)=v(逆)到 v(正)v(逆)，再到 v(正)=v(逆)过程，说明化学平衡发生了移动。 问题
13、探究问题探究 问题问题 1 1：学习了化学平衡的有关知识后，张平联想到初中所学的保存碳酸氢铵的方法：要 放置在阴凉处并密封。他思考这与所学的化学平衡的移动是否有关系呢？他决定加以探究。探究：探究：张平通过查资料发现：常用化肥碳酸氢铵存在如下平衡：NH4HCO3NH3CO2H2O(正反应为吸热反应)，敞口放置时，使平衡体系中NH3、CO2、H2O 等气体的浓度减小，平衡右移，碳酸氢铵的量减少，正反应是吸热反应，降 低温度可使平衡向左移动，阻止碳酸氢铵的分解。 问题问题 2 2：在一次实验课上，王宁发现不同同学做实验所用的 CuCl2溶液不一致，有的呈黄色， 有的呈绿色或蓝色，对此他产生了浓厚的兴
14、趣，王宁很想探究 CuCl2溶液为什么会呈现不 同的颜色呢？通过什么方式可以让 CuCl2溶液呈现不同的颜色呢？ 探究：探究：CuCl2的水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)4 2+4Cl-CuCl42-+4H2O蓝色 黄色不同浓度的 CuCl2溶液会分别呈现出不同的颜色。明白了这个道理后，王宁明白了可 以通过改变溶液的浓度来改变溶液的颜色。 典题精讲典题精讲【例 1】一定温度下的密闭容器中，反应 A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志5是( ) A.单位时间内生成 n mol A2的同时生成 n mol AB B.容器内的总压强不随时间的变化而变化 C.单位时间内生成 2n mol AB 的同时生成 n mol
