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第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应的概念：在下，既可以向进行，同时，又可以向进行的反应。
如：2、不可逆反应：能进行到底的反应如：H2的燃烧：酸碱中和：生成沉淀的发应：生成气体的反应：一些氧化还原反应：二、化学平衡状态思考1：对于不可逆反应存在化学平衡吗？化学平衡的研究对象是什么？1、化学平衡的建立类比：溶解平衡的建立：（以蔗糖为例）开始时：平衡时：结论：。
那么对于可逆反应来说，又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。
CO + H2O (g) CO2+ H2开始浓度0．01 0．01 0 0一段时间后0．005 0．005 0．005 0．005如图：归纳：反应开始：反应过程中：一定时间后：思考：当可逆反应达到平衡状态时，反应是否停止了?2、化学平衡的定义：在下的反应里，正反应和逆反应速率，反应混合物中各组分的或保持不变的状态。
3、化学平衡的特征：(1)条件：(2)对象：(3) 等：(4) 动：(5) 定：4、应用：例1、可逆反应2NO22NO + O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO③用NO2 、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态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lA．①④⑥B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥反馈练习：1、可以说明密闭容器中可逆反应P（g）+ Q（g）R（g）+ S（g）在恒温下已达平衡的是（）A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等D.P、Q、R、S的物质的量相等3、在一定温度下，可逆反应：A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是( )(A) A2、B2、AB的浓度不再变化(B) 容器中的压强不再随时间变化(C) 单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB(D) A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2第三节化学平衡【实验探究一】：探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡：Cr2O72－+ H2O 2CrO42－+ 2H+K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。
第二章第三节化学平衡教学目标：1.能描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。
教学重点：描述化学平衡建立的过程。
教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。
探究建议：①实验探究：温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。
②实验：温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响。
③查阅资料：奇妙的振荡反应。
④讨论：合成氨反应条件选择的依据。
课时安排：三课时教学过程：第一课时[导课]我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。
请同学们思考并举例说明。
[回答]学生举例化学反应存在的限度。
[讲述] 化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。
例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。
［板书］第三节化学平衡［讲述］如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。
[板书]一、可逆反应与不可逆反应[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？［回答］开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。
［追问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？［回答］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。
因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。
第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义：在条件下向正、反两个方向进行的反应，用符号表示。
2.特征：(1)可逆反应正、逆反应的条件是。
(2)相同条件下，正反应和逆反应。
(3)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，反应物和生成物。
(4)若正反应是放热反应，则逆反应为。
例1：判断下列反应，属于可逆反应的是。
①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时，化学反应速率___________最大，而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，v正____________，而v逆____________。
(3)某一时刻，当反应进行到_______________时，此可逆反应就达到了平衡。
2.化学平衡状态在一定条件下，当一个可逆反应进行到和相等，反应物与生成物时的状态。
例3：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。
B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。
第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应。
二. 化学平衡1.化学平衡：化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应．．．．里，正．反应和逆．反应的速率相等．．．．，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
⑵达到化学平衡状态的标志①v(正)=v(逆)②反应混合物中各组分的含量保持不变。
只要满足以上一个条件即可表示一个可逆反应在一定条件下已经达到平衡状态。
③以可逆反应mA(g)+nB pC(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2-12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。
1图2-12 图2-13例1在密闭容器中充入SO2和由18O原子组成的18O2，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O18存在于（）A、只存在于氧气中B、只存在于SO3中C、只存在于SO2和SO3中 D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。
例2在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。
B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。
C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。
D、在反应过程中，正反应速率等于逆反应速率。
三.化学平衡状态的特征：(1)“逆”：化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。
(2)“动”：即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。
(3)“等”：是指，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。
(4)“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。
v v正逆(5)“变”：外界条件改变导致，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。
四、化学平衡状态的判定(1)直接判定：v正＝v逆(2)间接判定：①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
【综合练习1】1．化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律A.可逆反应B.任何反应C.部分反应D.气体反应2、可逆反应：N2（（g）+3H2（g）2NH3（g），500℃时在容积为10L的密闭容器中进行，开始时加入2molN2和2molH2，则达到平衡时，NH3的浓度不可能达到的是（）A、0.1mol.L-1B、0.2mol.L-1C、0.05mol.L-1D、0.15mol.L-13．在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是A.υ正=υ逆≠0时的状态B.NO2全部转变成N2O4的状态C.c（NO2）=c（N2O4）的状态D.体系的颜色不再发生变化的状态4．下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（）。
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H-H 键形成 5、可逆反应：2NO 22NO+O 2在体积不变的密闭容器中进行，达到平衡的标志是（ ）① 单位时间内生成nmolO 2的同时生成2nmolNO 2 ②单位时间内生成nmolO 2的同时，生成2nmolNO ③用NO 2、NO 、O 2表示的反应速率的比为2：2：1的状态 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 、①④⑥B 、②③⑤C 、①③④D 、①②③④⑤⑥五. 等效平衡及其分类：1.等效平衡原理： 在相同条件（温度，浓度，压强等）下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，平衡时各物质的浓度对应相等，就是等效平衡。
2. 等效平衡规律：①定温，定容下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，当改变起始加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
②定温，定容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。
③在定温，定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数，换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。
【例1】密闭容器中,保持一定温度，进行如下反应：N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)。
已知加入1 mol N 2和3 mol H 2，在恒压条件下，达到平衡时生成a mol NH 3【见下表中编号(1)的一行】；在恒容条件下，达到平衡时生成b mol NH 3【见下表中编号(4)的一行】。
若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变，请填空：【例2】 在一固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应H 2(g)＋I2 (g)2HI(g)已知加入1molH 2(g)和2 mol I 2(g)时，达到平衡后生成a mol HI(g)。
在相同体条件下，保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下表编号①－③的状态填空【综合练习2】1. 将2mol SO 2(g)和2mol SO 3(g)混合于某固定体积的容器中，在一定条件下达平衡。
平衡时SO 3(g)为w mol,同温下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，达平衡时SO 3(g)的物质的量仍为wmol 的是（ ） A 2molSO 2(g)+1mol O 2(g) B 4mol SO 2(g)+ 1mol O 2(g)C 2mol SO 2(g)+ 1mol O 2(g)+ 2mol SO 3(g)D 3mol SO 2(g)+1.5mol O 2(g)+ 1mol SO 3(g) 2． 体积相同的甲乙两容器中,分别充入1molA 和1mol B ，在相同温度下发生反应: A(g)+B(g)2C(g)并达到平衡.甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,甲中C 的体积分数为m%,乙中C 的体积分数为n%，则m 和n 的正确关系为 （ ）A . m>n B. m<n C . m ＝n D. 无法比较 3. 在体积固定的密闭容器中充入3molA 和1molB 发生反应3A(g)+B(g)xC(g)，达平衡后C 在平衡混合气中的体积分数为w ，若维持温度和体积不变，按1.2molA 、0.4molB 、0.6molC 为起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为w ，则x 值是（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 六、反应物的转化率化学平衡的计算一般通式： 假如反应向正方向进行，则：对于反应：)()()()(g qD g pC g nB g mA +=+ 起始浓度： c(A) c(B) c(C) c(D) 变化浓度：△c(A) △c(B) △c(C) △c(D) 平衡浓度： c ′(A) c ′(B) c ′(C) c ′(D)(1) △c(A)：△c(B)：△c(C)：△c(D)=m:n:p:q (2) △c(A)= c(A)- c ′(A)；△c(B)= c(B)- c ′(B)； △c(C)= c ′(C)- c(C)；△c(D)= c ′(D)- c(D) (3)反应物转化率的计算式： A 气体的转化率α(A)=)()(A c A c ∆； B 气体的转化率α(B)= )()(B c B c ∆注意：若是分解反应，反应物的分解率即转化率×100%(4) A所占的平衡分数：A%=c′(A)c′(A)＋c′(B)＋c′(C)＋c′(D)【例3】在一密闭容器中，等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g)2C(g)。
反应达到平衡时，若混合气体中的A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为（）A、40％B、50％C、60％D、70％【例4】把3mol P和2.5mol Q置于2L密闭容器中，发生如下反应：3P(g)＋Q(g)xM(g)＋2N(g)，5min后达到平衡生成1mol N，经测定M的平均速率是0.1mol/L·min，下列叙述错误的是（）A、P的平均反应速率为0.15 mol/L·minB、Q转化率为25%C、Q的平衡浓度为1 mol/LD、x是2【例5】一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（）A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s）B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始时10s，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为：X(g)＋ Y(g)Z(g)七、影响化学平衡的因素1.增大反应物或减小生成物浓度，使平衡正向移动；减小反应物或增大生成物浓度，使平衡逆向移动。
2.①反应前后气体总体积发生变化时：增大压强，使平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，使平衡向体积增大的方向移动；②反应前后气体总体积不变时：增大或减小压强，平衡均__________；③固体或液体的体积为“0”。
3.升温，平衡向吸热方向移动；降温，平衡向放热方向移动。
4.使用催化剂，平衡不移动。
【例1】 FeCl 2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡： Fe2++2H2O Fe(OH)2 +2H+往该溶液中滴加盐酸,发生的变化是(A) 平衡向逆反应方向移动 (B) 平衡向正反应方向移动(C) 溶液由浅绿色变成黄色 (D) 溶液由浅绿色变为深绿色【例2】在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H 2+ N22NH3达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（）（A）恒温恒压充入氨气（B）恒温恒压充入氮气（C）恒温恒容充入氦气（D）恒温恒压充入氦气八、化学平衡常数1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA+ n B p C + q D 。
其中m 、n 、p 、q 分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：K= 【综合练习3】1. 对于一般的可逆反应mA+nBpC+qD ，在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系：nm qp B A D C ][][][][••=K ，式中K 为常数，在密闭容器中给CO 和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO+H 2O CO 2+H 2且K=1，若用2molCO 和10molH 2O(气)相互混合并加热到800℃，达平衡时CO 的转化率约为A.16.7％B.50％C.66.7％D.83％ 2. 已知可逆反应2NO(g)N 2(g)+O 2(g)。
