第四章探索化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律第二節(jié)化學(xué)平衡藥用化學(xué)基礎(chǔ)（一）無機(jī)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)平衡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)要求1．掌握化學(xué)平衡的概念；化學(xué)平衡移動(dòng)原理。2．熟悉化學(xué)平衡的特征。3．了解可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)。技能要求1．會(huì)寫化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。2．能利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。實(shí)例：在寒冷的冬天，利用炭火取暖或燃?xì)庀丛瑁瑫r(shí)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(huì)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(shí)，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(huì)因缺少氧氣而窒息，甚至死亡。這個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)可表示如下：血紅蛋白-O2+CO血紅蛋白-CO+O2【實(shí)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(xué)平衡移動(dòng)原理而采取的搶救措施。什么是化學(xué)平衡？化學(xué)平衡的移動(dòng)又有什么規(guī)律呢？【導(dǎo)入新課】第二節(jié)化學(xué)平衡

一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡常數(shù)

三、化學(xué)平衡移動(dòng)一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡1．可逆反應(yīng)只能向一個(gè)方向進(jìn)行到底的反應(yīng)叫做不可逆反應(yīng).如：像這種實(shí)際上只能向一個(gè)方向進(jìn)行到底的反應(yīng)叫做不可逆反應(yīng)。一、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡425℃時(shí)氫氣和碘蒸氣：

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

正反應(yīng)：從左到右進(jìn)行的反應(yīng)；逆反應(yīng)：從右到左進(jìn)行的反應(yīng)。可逆反應(yīng)：同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，常用符號(hào)“”表示可逆。1.可逆反應(yīng)【課堂互動(dòng)】

和

是可逆反應(yīng)嗎？為什么？2.化學(xué)平衡

當(dāng)反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物的濃度最大，正反應(yīng)速率最大；而生成物的濃度為零，逆反應(yīng)速率也為零。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸減小；而生成物的濃度逐漸增大，逆反應(yīng)速率逐漸增大。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率就會(huì)相等，此時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度都不再隨時(shí)間改變。在一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。2.化學(xué)平衡

在一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。2.化學(xué)平衡化學(xué)平衡是有條件的、相對(duì)的、暫時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡。它是可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到最大限度的標(biāo)志?？赡娣磻?yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)應(yīng)具有以下特征：

動(dòng)：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，；

靜：反應(yīng)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(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(yīng)條件（如溫度）有關(guān)，與反應(yīng)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(xué)平衡常數(shù)大量實(shí)驗(yàn)證明，在一定溫度下，任何一個(gè)可逆反應(yīng)：mA+nB

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

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

K1==K32二、化學(xué)平衡常數(shù)【課堂互動(dòng)】寫出些列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K表達(dá)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(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)的特征常數(shù)，它表示在一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，表明在一定條件下反應(yīng)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(yīng)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(yīng)在一定條件下進(jìn)行的程度。三、化學(xué)平衡的移動(dòng)因外界條件的改變，使可逆反應(yīng)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(xué)平衡的移動(dòng)。1．濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響【課堂互動(dòng)】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(duì)化學(xué)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(dòng)溶液的顏色在橙色和黃色之間轉(zhuǎn)化。該反應(yīng)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(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；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(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。1．濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響通過大量實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?！菊n堂互動(dòng)】1.在恒溫恒容的條件下，反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)已達(dá)平衡，能使平衡正向移動(dòng)的措施是：(

)Ａ減少Ｃ或Ｄ的濃度Ｂ增大Ｄ的濃度Ｃ減?。碌臐舛龋脑龃螅粱颍碌臐舛龋粒?/p>

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

方向移動(dòng)。正反應(yīng)

逆反應(yīng)

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

不

1．濃度對(duì)化學(xué)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(dòng)。2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響【課堂互動(dòng)】用注射器吸入NO2和N2O4的混合氣體后，用橡皮塞將細(xì)管端封閉。反復(fù)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(shí)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(shí)注射器中混合氣體的顏色會(huì)有變化？【課堂互動(dòng)】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)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(dòng)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(dòng)【課堂互動(dòng)】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響通過大量實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的平衡體系，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體分子總數(shù)增大的方向移動(dòng)。對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)。3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響

【課堂互動(dòng)】把NO2和N2O4的混合氣體盛在兩個(gè)連通的燒瓶里，把一個(gè)燒瓶放進(jìn)熱水里，把另一個(gè)燒瓶放進(jìn)冰水里。

圖4-4溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響熱水冷水3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響觀察與思考：1.觀察兩個(gè)燒瓶里混合氣體的顏色有什么變化？2.為什么兩個(gè)燒瓶里混合氣體的顏色會(huì)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(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)結(jié)論一【課堂互動(dòng)】2NO2（紅棕色）

N2O4（無色）+Q正反應(yīng)為放熱反應(yīng)3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響通過大量實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)其他條件不變時(shí)，溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)注意：

溫度的變化一定會(huì)影響化學(xué)平衡，使平衡發(fā)生移動(dòng)改變反應(yīng)條件平衡移動(dòng)①②③[總結(jié)]改變反應(yīng)條件時(shí)平衡移動(dòng)的方向增大反應(yīng)物濃度減少生成物濃度減小反應(yīng)物濃度增加生成物濃度增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)升高溫度降低溫度向正方向移動(dòng)向逆方向移動(dòng)向體積縮小的方向移動(dòng)向體積增大的方向移動(dòng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)4.化學(xué)平衡移動(dòng)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(qiáng)，平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。這個(gè)規(guī)律稱為勒夏特列原理，又稱化學(xué)平衡移動(dòng)原理。4.化學(xué)平衡移動(dòng)原理注意：平衡移動(dòng)原理不適用于沒有達(dá)到平衡的體系。沒有達(dá)到平衡的體系的移動(dòng)方向只有一個(gè)，就是向著平衡的方向移動(dòng)。由于催化劑能同等程度地改變正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率，因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響。但因?yàn)樗艽蟠罂s短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)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(yīng)合成NH3是一個(gè)可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)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(qǐng)利用有關(guān)知識(shí)分析采取這些措施的原因。

1．向反應(yīng)器中注入過量N2。

2．采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>

3．在高壓下進(jìn)行反應(yīng)。

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

升高溫度