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1、第二节第二节 化学平衡化学平衡2化学平衡特征化学平衡特征“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
2、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。“逆逆”“等等”“动动”“定定”“变变”一定温度下，可逆反应一定温度下，可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是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
3、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讨论：讨论：化学平衡状态的判断标准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 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=v D耗耗 v A耗耗 v B生生 =mn A、B、C、D的的浓度不再改
4、变。浓度不再改变。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。A、B、C、D的百分含量的百分含量不再改变。不再改变。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。体系温度不再改变。体系温度不再改变。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。本本质质现现 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（
5、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)讨论讨论1：在一定温度下的在一定温度下的恒容恒容容器中，当下列物理量不再容器中，当下列物理量不再发发生生变变化化时时：混合气体的混合气体的压压强强；混合气体的密度；混合气体的密度；混合气体的混合气体的总总物物质质的量；的量；混合气体的平均
6、相混合气体的平均相对对分子分子质质量；量；混合气体的混合气体的颜颜色；色；各反各反应应物或生成物的物或生成物的浓浓度之比等于化学度之比等于化学计计量数之比；量数之比；某种气体的百分含量。某种气体的百分含量。规律方法化学平衡状态判断的规律方法化学平衡状态判断的“三关注三关注”“”“一等、一不变一等、一不变”(1)(1)三关注三关注关注反应条件关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器还是绝热恒容容器;关注反应特点关注反应特点,是等体积反应是等体积反应,还是非等体积反应还是非等体积反应;关注特殊情况关注特殊情况,是否有固体参加或生成是否有固体参加或生成,或固体的分解反
7、应。或固体的分解反应。(2)(2)一等、一不变一等、一不变起始时各物质的浓度起始时各物质的浓度（mol/L）平衡时时各物质的浓度平衡时时各物质的浓度（mol/L）H2I2HIH2I2HI1.197*10-26.944*10-205.617*10-35.936*10-41.270*10-248.371.228*10-29.964*10-303.841*10-31.524*10-31.687*10-248.621.201*10-28.403*10-304.580*10-39.733*10-41.486*10-249.54001.520*10-21.696*10-31.696*10-31.181*1
8、0-248.49001.287*10-21.433*10-31.433*10-31.000*10-248.70003.777*10-24.213*10-34.213*10-32.934*10-248.50平均值平均值48.74平衡常数平衡常数化学平衡常数化学平衡常数阅读课本阅读课本P31表格，你能得出什么结论？表格，你能得出什么结论？（密闭容器 457.6）H2(g)+I2(g)2HI(g)一定温度下，对于一定温度下，对于已达平衡已达平衡的反应体系中，的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为
9、乘幂的浓度之积是个常数。为乘幂的浓度之积是个常数。1、定义：、定义：二、化学平衡常数：二、化学平衡常数：2、平衡常数的平衡常数的数学表达式及单位：数学表达式及单位：对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)K=浓度的单位为浓度的单位为molL-1 K的单位为的单位为(molL-1)n；其中其中c为各组分的为各组分的平衡浓度平衡浓度 化学平衡常数只化学平衡常数只与温度有关与温度有关，而与反应物或生成物的，而与反应物或生成物的浓度无关浓度无关。注意：注意：1、化学平衡关系式中只包括、化学平衡关系式中只包括气态气态物质和物
10、质和溶液溶液中各溶质的浓度。中各溶质的浓度。反应中有反应中有固体和纯液体固体和纯液体参加，它们的浓度是固定不变的，参加，它们的浓度是固定不变的，例：例：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=c(CO2)2、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，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。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。例例:N2(g)+3 H2(g)2NH3(g)K1=1.60 10 5 1/2N2(g)+3/2 H2(g)NH3(g)K2=3.87 10 2K1 K2，K1=K22 3、多重平衡规
11、则多重平衡规则 若干方程式相加若干方程式相加(减减)，总反应的平衡常数等于分步平衡常数之积，总反应的平衡常数等于分步平衡常数之积(商商)例：例：2NO(g)+O2(g)2NO2 K1 2NO2(g)N2O4 K2 2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1 K2 1、写出下列化学方程式的化学平衡常数表达式、写出下列化学方程式的化学平衡常数表达式 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)2KClO3(s)KCl(s)+3O2(g)Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+3、平衡常数的意义、平衡常数的意义（1）平衡常数的数值大小可以判断
12、反应进行的程度，估计反应的可能性。）平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。例如：例如：N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30 (298K)298K时，时，N2和和O2基本上没有进行反应，反之平衡时基本上没有进行反应，反之平衡时NO几乎全部分解为几乎全部分解为N2和和O2。K值越大，正向反应进行的程度越大。值越大，正向反应进行的程度越大。一般：一般：K 105，认为，认为正反应进行得较完全正反应进行得较完全 K 10-5 认为认为 正反应很难进行正反应很难进行（逆反应较完全）逆反应较完全）10-5 K 105 认为是认为是可逆反应可逆反应 （2）平衡常数数值大小
13、，只能大致反映一个可逆反应的正向反应进行的最大程度，）平衡常数数值大小，只能大致反映一个可逆反应的正向反应进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。并不能预示反应达到平衡所需要的时间。例如：例如：2SO2(g)+O2 2SO3(g)298K时时K很大，但由于速度太慢，很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。常温时，几乎不发生反应。（3）利用）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态 QK，V正正V逆，反应向正方向进行逆，反应向正方向进行QK，V正正V逆，反应处于平衡状态逆，反应处于平衡状态QK，V正正V逆，反应向逆方向进行逆，反应向逆方向进行则：则：如
14、某温度下，可逆反应如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：1、高炉炼铁中发生的基本反应如下、高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H0。(1)其平衡常数可表达为其平衡常数可表达为:_ (1)已已知知1100，K=0.263。若若反反应应向向右右进进行行，高高炉炉内内CO2和和CO的的体体积积比比值值_，平衡常数，平衡常数K值值_(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”)(2)1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(C
15、O2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情，在这种情况下该反应是否处于平衡状态况下该反应是否处于平衡状态_(填填“是是”或或“否否”)增大增大不变不变否否K=c(CO2)/c(CO)2、（、（上海高考）上海高考）在一定体在一定体积积的密的密闭闭容器中，容器中，进进行如下化学反行如下化学反应应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数，其化学平衡常数 K和温度和温度t的关系如下表：的关系如下表：回答下列回答下列问题问题：（1）该该反反应应的化学平衡常数表达式的化学平衡常数表达式K=。（2）能判断）能判断该该反反应应是否达到化学平衡状是否达到化学平衡状态态的依据是的依据是 。A.容器中容器中压压强强不不变变 B.混合气体中混合气体中c(CO)不不变变 C.V正正(H2)=V逆逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)（3）某温度下，平衡）某温度下，平衡浓浓度符合下式：度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，试试判断此判断此时时的的温度温度为为 。t70080083010001200K0.60.91.01.72.6BC830课后作业课后作业1、复习本节课知识、复习本节课知识2、升华升华