《無機化學》課件-第4章第2節(jié)化學平衡

第四章探索化學反應的基本規(guī)律第二節(jié)化學平衡藥用化學基礎(chǔ)（一）無機化學第二節(jié)化學平衡【學習目標】知識要求1．掌握化學平衡的概念；化學平衡移動原理。2．熟悉化學平衡的特征。3．了解可逆反應和不可逆反應。技能要求1．會寫化學平衡常數(shù)的表達式。2．能利用化學平衡移動原理判斷化學平衡移動的方向。實例：在寒冷的冬天，利用炭火取暖或燃氣洗澡，時常有一氧化碳中毒事故發(fā)生，被送到醫(yī)院的一氧化碳中毒者，往往會被置于高壓氧艙給予純氧治療。分析：人體吸入較多量的一氧化碳時，由于一氧化碳跟血液里的血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白不能很好的跟氧氣結(jié)合而失去攜氧功能，人就會因缺少氧氣而窒息，甚至死亡。這個反應達到平衡時可表示如下：血紅蛋白-O2+CO血紅蛋白-CO+O2【實例分析】

將中毒患者置于高壓氧艙給予純氧治療就是利用化學平衡移動原理而采取的搶救措施。什么是化學平衡？化學平衡的移動又有什么規(guī)律呢？【導入新課】第二節(jié)化學平衡

一、可逆反應和化學平衡

二、化學平衡常數(shù)

三、化學平衡移動一、可逆反應和化學平衡1．可逆反應只能向一個方向進行到底的反應叫做不可逆反應.如：像這種實際上只能向一個方向進行到底的反應叫做不可逆反應。一、可逆反應和化學平衡425℃時氫氣和碘蒸氣：

H2(g)+I2(g)2HI(g)

正反應：從左到右進行的反應；逆反應：從右到左進行的反應?？赡娣磻和粭l件下，既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，常用符號“”表示可逆。1.可逆反應【課堂互動】

和

是可逆反應嗎？為什么？2.化學平衡

當反應開始時，反應物的濃度最大，正反應速率最大；而生成物的濃度為零，逆反應速率也為零。隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，正反應速率逐漸減??；而生成物的濃度逐漸增大，逆反應速率逐漸增大。當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率就會相等，此時反應物和生成物的濃度都不再隨時間改變。在一定條件下，可逆反應進行到正反應速率和逆反應速率相等的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。2.化學平衡

在一定條件下，可逆反應進行到正反應速率和逆反應速率相等的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。2.化學平衡化學平衡是有條件的、相對的、暫時的動態(tài)平衡。它是可逆反應在一定條件下進行到最大限度的標志?？赡娣磻_到化學平衡時應具有以下特征：

動：化學平衡是動態(tài)平衡，；

靜：反應處于相對靜止狀態(tài)，體系中各物質(zhì)的濃度保持一定；

定：平衡狀態(tài)只與反應條件（如溫度）有關(guān)，與反應途徑無關(guān)；

變：外界條件一旦改變，原來的平衡狀態(tài)即被破壞。二、化學平衡常數(shù)大量實驗證明，在一定溫度下，任何一個可逆反應：mA+nB

pC+qD達到化學平衡時，生成物濃度系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積之比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù)，用符號K表示。K＝式中用[]表示化學平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。二、化學平衡常數(shù)書寫化學平衡常數(shù)表達式要注意以下幾點：1．化學平衡常數(shù)表達式中，通常不包括反應體系中的固體、純液體以及參加反應的稀溶液中的水。CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]

二、化學平衡常數(shù)2．化學平衡常數(shù)表達式及其數(shù)值與化學反應方程式的寫法有關(guān)。如：N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH3K3=

K1==K32二、化學平衡常數(shù)【課堂互動】寫出些列反應的標準平衡常數(shù)K表達式。

1.NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)2.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)3.N2H4(l)N2(g)+2H2(g)4.H2OH++OH-5.Ag2S(s)+H2(g)2Ag(s)+H2S(g)二、化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)是可逆反應的特征常數(shù)，它表示在一定條件下，可逆反應進行的程度。K值越大，表明在一定條件下反應物轉(zhuǎn)化為生成物的程度越大；K值越小，表明在一定條件下反應物轉(zhuǎn)化為生成物的程度越小。所以，從K值的大小，可以推斷正反應在一定條件下進行的程度。三、化學平衡的移動因外界條件的改變，使可逆反應由原來的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新的平衡狀態(tài)的過程，稱為化學平衡的移動。1．濃度對化學平衡的影響【課堂互動】取一定濃度的K2Cr2O7溶液平均倒入3支試管中，往第一支試管中滴加3至10滴稀H2SO4，第二支試管中滴加3至10滴NaOH溶液，然后充分振蕩，跟第三支試管比較。觀察與思考：1.觀察三支試管里的現(xiàn)象有什么不同？2.為什么三支試管里出現(xiàn)不同的現(xiàn)象？1．濃度對化學平衡的影響在K2Cr2O7溶液中增加H+濃度或減少H+濃度后，由于平衡的移動溶液的顏色在橙色和黃色之間轉(zhuǎn)化。該反應方程式：

Cr2O72-

（橙色）+H2O2CrO42-

（黃色）+2H+在第一支加少量H+后的試管中，可以看到溶液的橙色變深，表明生成了更多的K2Cr2O7

，化學平衡向逆反應方向移動；在第二支加入少量ＮaＯＨ后的試管中，可以看到溶液的黃色變深，表明生成的K2CrO4增加，化學平衡向正反應方向移動。1．濃度對化學平衡的影響通過大量實驗證明：當其他條件不變時，增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，化學平衡向逆反應方向移動?！菊n堂互動】1.在恒溫恒容的條件下，反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)已達平衡，能使平衡正向移動的措施是：(

)Ａ減少Ｃ或Ｄ的濃度Ｂ增大Ｄ的濃度Ｃ減小Ｂ的濃度Ｄ增大Ａ或Ｂ的濃度ＡＤ

【課堂互動】2.在恒溫恒容的條件下，反應A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已達平衡，增加A的濃度，平衡向—————方向移動，減小B的濃度，平衡向—————

方向移動。正反應

逆反應

3.在恒溫恒容的條件下，反應A(s)+2B(g)C(l)+D(g)已達平衡，增加A的濃度，平衡—————移動，減小C的濃度，平衡—————移動。不

不

1．濃度對化學平衡的影響固體、純液體的濃度是一常數(shù)，增加固體或純液體的量，平衡不發(fā)生移動。2．壓強對化學平衡的影響【課堂互動】用注射器吸入NO2和N2O4的混合氣體后，用橡皮塞將細管端封閉。反復多次推拉注射器活塞。觀察與思考：1.觀察推拉注射器活塞時注射器中混合氣體的顏色有什么變化？2.為什么推拉注射器活塞時注射器中混合氣體的顏色會有變化？【課堂互動】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）2.壓強對化學平衡的影響拉活塞先變淺體積變大,物質(zhì)的量濃度變小后變深說明平衡向生成NO2的方向移動推活塞先變深體積變小,物質(zhì)的量濃度變大后變淺說明平衡向生成N2O4的方向移動【課堂互動】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）2．壓強對化學平衡的影響通過大量實驗證明：對于反應前后氣體分子數(shù)不相等的平衡體系，當其他條件不變時，增大壓強，平衡向氣體分子總數(shù)減小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體分子總數(shù)增大的方向移動。對于反應前后氣體分子數(shù)目不變的反應，改變壓強平衡不移動。3.溫度對化學平衡的影響

【課堂互動】把NO2和N2O4的混合氣體盛在兩個連通的燒瓶里，把一個燒瓶放進熱水里，把另一個燒瓶放進冰水里。

圖4-4溫度對化學平衡的影響熱水冷水3.溫度對化學平衡的影響觀察與思考：1.觀察兩個燒瓶里混合氣體的顏色有什么變化？2.為什么兩個燒瓶里混合氣體的顏色會有不同變化？顏色加深顏色變淺降低溫度升高溫度現(xiàn)象平衡移動正向移動逆向移動結(jié)論一【課堂互動】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）+Q正反應為放熱反應3.溫度對化學平衡的影響通過大量實驗證明：當其他條件不變時，溫度升高，平衡向吸熱反應方向移動；溫度降低，平衡向放熱反應方向移動注意：

溫度的變化一定會影響化學平衡，使平衡發(fā)生移動改變反應條件平衡移動①②③[總結(jié)]改變反應條件時平衡移動的方向增大反應物濃度減少生成物濃度減小反應物濃度增加生成物濃度增大壓強減小壓強升高溫度降低溫度向正方向移動向逆方向移動向體積縮小的方向移動向體積增大的方向移動向吸熱反應方向移動向放熱反應方向移動4.化學平衡移動原理如果改變影響平衡體系的條件之一，如溫度、濃度或壓強，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。這個規(guī)律稱為勒夏特列原理，又稱化學平衡移動原理。4.化學平衡移動原理注意：平衡移動原理不適用于沒有達到平衡的體系。沒有達到平衡的體系的移動方向只有一個，就是向著平衡的方向移動。由于催化劑能同等程度地改變正反應和逆反應的速率，因此它對化學平衡的移動沒有影響。但因為它能大大縮短反應達到平衡的時間，所以在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用催化劑來提高生產(chǎn)效率。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△H＝－92.4kJ·mol－11.N2與H2反應合成NH3是一個可逆反應，其熱化學方程式為：在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過以下途徑來提高合成氨的產(chǎn)率。請利用有關(guān)知識分析采取這些措施的原因。

1．向反應器中注入過量N2。

2．采用適當?shù)拇呋瘎?/p>

3．在高壓下進行反應。

4．在較高溫度下進行反應。【課堂互動】2.促使化學平衡3H2(g)+N2(g)2NH3(g)；△H<0正向移動有各種措施，下列措施可行的是()

升高溫度