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(共36張PPT)
第2講化學平衡
化學平衡常數
　　　
教學目標
　（1）理解化學平衡狀態等基本概念。
　（2）理解化學平衡狀態形成的條件
適用范圍、特征。
（3）用化學平衡狀態的特征判斷可逆
反應是否達到化學平衡狀態，從而提高
判斷平衡狀態、非平衡狀態的能力。
1、什么叫可逆反應
在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應.
H2＋I2
2HI
注意：可逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物
1molH2和1molI2反應能生成2molHI嗎？
問題討論
化學平衡研究的對象是什么反應？（可逆、不可逆）
一、化學平衡研究的對象－可逆反應
練習1：下列變化一定不可逆的是 ( )
　A．溶解 B．水解
C．電解 D．電離
C
實驗二：探索化學平衡建立過程1
一、化學平衡的建立
CO＋ H2O CO2＋ H2
起始（mol/L) 0.01 0.01 0 0
800℃（mol/L) 0.005 0.005 0.005 0.005
800℃ 1小時 0.005 0.005 0.005 0.005
化學平衡建立過程示意圖1
正反應方向開始
實驗三：探索化學平衡建立過程2
一、化學平衡的建立
CO＋ H2O CO2＋ H2
起始（mol/L) 0 0 0.01 0.01
800℃（mol/L) 0.005 0.005 0.005 0.005
800℃ 1小時 0.005 0.005 0.005 0.005
化學平衡建立過程示意圖2
逆反應方向開始
逆反應方向開始
正反應方向開始
1、化學平衡狀態的定義： (同一物質）
一定條件下，可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態
———-— ———— ——————————— ———————————
條件、前提、本質、標志
二、化學平衡狀態：
v
t
0
V正
v逆
V正
=
v逆
此時的反應速率是指瞬時速率。
1.化學平衡狀態（化學平衡）
指在一定條件下的可逆反應里正反 應速率和逆反應速率相等，反應混合物中的各組分的濃度不變的狀態。
2.化學平衡的特征：
（1）逆：可逆反應
（2）等： v正=v逆
（3）定：反應混合物各組分 濃度保持不變
（4）動：動態平衡
( 5) 變：條件改變，平衡發生移動
(6) 同：不同途徑可以達到相同的化學平衡狀態
練習2：可逆反應2SO2(氣)+O2(氣) 2SO3(氣)在向逆反應進行時，正反應速率和逆反應速率 （ ）
　 A.大于 B.小于 C.等于 D.不能確定

練習3：反應2SO2(氣)+O2(氣) 2SO3(氣)在一定條件下的密閉容器中進行。已知某一時間SO2 、O2、SO3濃度分別為0. 2mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，平衡時可能存在的數據為（ ）
　A. SO2為0.4 mol·L－1、O2為0.2 mol·L－1
B. SO2為0.25 mol·L－1
　C. SO2 、SO3均為0.25 mol·L－1
D. SO3為0.4 mol·L－1
B
B
3、判斷化學平衡狀態的方法⑴
項目 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 是否
平衡
混合 體系 中各 組分 的 含量 各物質的物質的量 或物質的量的分數一定
各物質的質量或質量分數一定
各氣體的體積或體積分數一定
總壓強、總體積、 總物質的量一定
平衡
平衡
平衡
不一定
平衡
項目 mA(g)+nB(g) 　　 pC(g)+qD(g) 是否平衡
正逆 反應 速率 關系 在單位時間內消耗了mmolA 的同時生成了mmolA
在單位時間內消耗了nmolB 的同時消耗了pmolC
在單位時間內生成了nmolB的 同時消耗了qmolD(均指ひ逆)
ひ(A) ひ(B) ひ(C) ひ(D) ==m n p q ひ正不一定等于ひ逆
3、判斷化學平衡狀態的方法⑵
平衡
平衡
不一定
平衡
不一定
平衡
不一定平衡
一定平衡
一定平衡
一定平衡
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
壓強 ①m+n≠p+q時，總壓力一定 （其他條件一定）
②m+n=p+q時，總壓力一定 （其他條件一定）
平均分子量 ① 一定時，當m+n≠p+q時，
② 一定，但m+n=p+q時
溫度 在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時
密度 密度一定
不一定平衡
不一定平衡
3、判斷化學平衡狀態的方法⑶
【練習1】對于可逆反應2HI(氣) I2(氣)+H2(氣)。
下列敘述能夠說明已達平衡狀態的是：（ ）
A．各物質的物質的量濃度比為2∶1∶1
B．壓強保持不變的狀態
C．斷裂2mol H-I鍵的同時生成1mol I-I鍵
D．混合氣體的顏色不再變化時
【練習2】（2002年廣東）在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y氣體，發生如下反應：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反應達到平衡的標志是
A．容器內壓強不隨時間變化
B．容器內各物質的濃度不隨時間變化
C．容器內X、Y、Z的濃度之比為1:2:2
D．單位時間消耗0.1 mol X同時生成0.2 mol Z
練習3：一定條件下2A（g）+2B(g) 3C(g)+D(g)，達到平衡的標志是（ ）
A、單位時間生成2nmolA，同時消耗nmolD。
B、容器內的壓強不隨時間變化而變化
C、容器內混合氣密度不隨時間而變化
D、單位時間內生成nmolB，同時生成1.5nmolC
練習2：在一定溫度下的定容容器中，當下列哪些物理量不再發生變化時，表明反應A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達到平衡狀態的是（ ）
①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度
③B的物質的量濃度 ④氣體總物質的量
⑤混合氣體的平均相對分子質量
⑥v(C)與v(D)的比值
　A．②③⑤ B．①②③
C．②③④⑥　　　D．①③④⑤
A
能夠說明 N2 + 3H2 2NH3反應在密閉容 器中已達到平衡狀態的是 ：
①容器內N2、H2、NH3三者共存
②容器內N2、H2、NH3三者濃度相等
③ 容器內N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2
④t min內生成1molNH3同時消耗0.5molN2
⑤t min內，生成1molN2同時生成3mol H2
⑥ 某時間內斷裂3molH-H鍵的同時，斷裂6molN-H鍵
⑦容器內質量不隨時間的變化而變化
⑧容器內壓強不隨時間的變化而變化
⑨容器內密度不再發生變化
⑩容器內的平均摩爾質量不再發生變化
平衡狀態的判斷
?
（⑥ ⑧ ⑩）
練習1：一定溫度下，N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)達到平衡狀態的標志是（ ）
①c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 　
②N2，H2和NH3的質量分數不再改變
③N2與H2的物質的量之和是NH3的物質的量2倍
④單位時間里每增加1molN2，同時增加3molH2
⑤單位時間內生成3n mol H2的同時生成2n mol NH3
⑥反應速率v(H2)=1/3 v(N2)=1/2 v(NH3)
⑦一個N-N鍵斷裂的同時有兩個H-N鍵斷裂
⑧溫度和體積一定時，容器內壓強不再變化
⑨溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化
⑩條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化
②⑤⑧⑨⑩
練習1 ：在500℃、釩觸媒的作用下，某密閉容器中反應 2SO2 ＋ O2 2SO3＋ Q 達到化學平衡狀態時的標志是
A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B SO2的生成速率等于SO3的生成速率
C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍
E 容器中氣體總物質的量不隨時間發生變化
F 容器中壓強不隨時間發生變化
練習2 ：上題中，若反應起始時SO2 和 O2氧氣物質的量分別為2mol和1mol，則在同一條件下，下列各組能達到同一化學平衡狀態的是
A 4mol SO2 和 2molO2
B 2mol SO3
C 1mol SO2 和 0.5molO2
D 2mol SO2、1mol O2和2mol SO3
三、化學平衡常數
1．概念
在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，生成物 與反應物 的比值是一個常數，用符號K表示。
濃度冪之積
濃度冪之積
2．表達式
對于一般的可逆反應：mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋
qD(g)，在一定溫度下達到平衡時：K＝　 。
3．影響因素
K僅是 的函數，與反應物或生成物的濃度無關。
溫度
4．意義
(2)化學平衡常數是指某一具體反應方程式的平衡常數。
①若反應方向改變，則平衡常數改變。
②若方程式中各物質的計量數等倍擴大或縮小，盡管
是同一反應，平衡常數也會改變。
[思考·感悟]
3．(1)反應達平衡時，各組分的濃度越大，是否K值越大？
(2)溫度越高，化學平衡常數的K值就越大嗎？
[提示]　(1)K值不變；化學平衡常數K只與溫度有關，與各組分的濃度大小無關。
(2)不一定；對于吸熱反應，升高溫度，K值增大，對于放熱反應，升高溫度，K值減小。
1．(2010·青島模擬)下列關于平衡常數的說法中，正確的
是 (　　)
A．在平衡常數表達式中，反應物濃度用起始濃度表示，
生成物濃度用平衡濃度表示
B．化學平衡常數較大的可逆反應，所有反應物的轉化
率一定大
C．可以用化學平衡常數來定量描述化學反應的限度
D．平衡常數的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關
解析：平衡常數中的濃度都是平衡濃度，平衡常數僅受溫度影響，其大小可以描述反應的限度大小，A、D錯誤，C正確；轉化率不僅受平衡常數的影響，而且還受自身起始濃度及其他物質濃度的影響，B錯誤。
答案： C
答案：D
3．25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度
和平衡濃度如下表：
則25℃時，反應X＋3Y??2Z的平衡常數為 (　　)
A．500　　　　　　　 B．600
C．1 200 D．1 600
物質 X Y Z
初始濃度/mol·L－1 0.1 0.2 0
平衡濃度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1
答案： D
4．判斷下列說法的正誤：
(1)一定條件下，可逆反應進行到一定程度時，反應就會停止。 (　　)
(2)一定條件下，可逆反應達到平衡狀態時，反應體系中各物質的物質的量可能相等。 (　　)
解析：(1)可逆反應達到一定程度時，反應物沒有全部消耗，此時正、逆反應均在進行，反應并沒有停止。
(2)從理論上講，這種情況可能存在，但大多數情況下，各物質的物質的量不相等。
(3)H2(g)＋I2(g)??2HI(g)的反應是氣體物質的量不變的反應，任意時刻，容器內氣體的壓強始終保持不變。
答案： (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
(4)CaCO3和CaO均為固體，不能出現在平衡常數表達式中，正確的為K＝c(CO2)。
(5)K值越大，說明反應進行的越完全，反應進行的程度越大。

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