4.2化学平衡(课件）-《无机化学》同步教学（化学工业出版社）

第四章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡 目录 第四章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 一、 可逆反应与化学平衡 2SO2(g) + O2(g) 　　 2SO3(g) V2O5 1、可逆反应：在同一反应条件下，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。 N2+3H2 2NH3 化学平衡 概念：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，称为化学平衡状态。 概念的理解： 前提 是一定条件下的可逆反应 实质 是ひ正=ひ逆 ≠ 0 标志 是反应混合物中各组分的浓度保持 不变 化学平衡 3.化学平衡的特征 (1) 逆—— 可逆反应 变—— 当浓度、压强、温度等条件改变时， 化学平衡即发生移动 (2) 等—— ひ正=ひ逆 ≠ 0 (3) 动—— 动态平衡(平衡时,正、逆反应仍在进行) 定—— 平衡状态时，反应混合物中各组分的 浓度保持不变 化学平衡 ●封闭体系中进行的恒温可逆反应才能建立平衡 ●平衡组成与达到平衡的途径无关 ●是反应进行的最大限度 ●是有条件的动态的平衡 如： CaCO3（s）→ CaO（s）+ CO2（g） 在敞口容器中进行，无法达到平衡。 二、化学平衡常数 在一定温度下，无论初始物是反应物还是生成物，无论各物质的初始浓度和平衡浓度是何数值，只要达到平衡态，该系统中生成物平衡浓度的乘积与反应物平衡浓度的乘积之比总是一个定值。该定值被称作平衡常数。 1. 概念： 对一个可逆反应，达到化学平衡状态以后，反应条件(如温度、压强、浓度等)发生改变，平衡混合物里各组分的浓度也就随着改变而达到新的平衡状态，这个过程叫做化学平衡移动。 2.化学平衡移动的根本原因：外界条件改变，引起ひ正、ひ逆发生改变，且：ひ正≠ひ逆≠0，造成化学平衡移动。 三、化学平衡移动 3.化学平衡移动的结果: 速率、体系中各组分含量与原平衡比较均发生变化。 4.化学平衡移动的方向：ひ正＞ひ逆，正反应方向移动。 ひ正＜ひ逆，逆反应方向移动。 ひ正＝ひ逆，平衡不移动。 三、化学平衡移动 在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都可使化学平衡向正反应方向移动；反之化学平衡向逆反应方向移动。 （1） 浓度 三、化学平衡移动 注意：加入不溶性固体物质或不溶性液态物质时，由于其“浓度”为一常数，不随其量的增减而变化，故改变这些物质的投入量，对平衡没有影响。 三、化学平衡移动 对于反应前后气体总体积发生变化的可逆反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动；反之，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 其他条件不变时，压强增大，ひ正、ひ逆都提高，但气体体积之和大的反应速率增大的幅度更大。 （2） 压强： （2） 压强： 压强对平衡的影响，只考虑对参加反应的气态物质的影响。 H2(g)+I2(g) 2HI(g) 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 （4）催化剂对化学平衡移动无影响 它的使用能同等程度地改变正、逆反应速率（即反应速率改变但仍然相等），可以改变化学反应达到平衡所需要的时间。正催化剂可以加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间。 （3）温度对化学平衡移动有影响 三、化学平衡移动 总结 早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 化学平衡移动原理——勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意： ①是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡状态不能用此来分析 ③平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。 $$