一、可逆反应与不可逆反应
高中化学第二章第3节化学平衡(第1课时)可逆反应与不可逆反应化学平衡状态课件新人教版选修4
【答案】因为可逆反应中反应物的转化率达不到 100%,所以 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全反应,故放出的热量小于 92.3 kJ。
2.达到化学平衡状态时,各组分的浓度不再变化,浓度相等吗? 各组分的百分含量也不再变化吗?
【答案】 浓度不再变化,不代表度相等;达到化学平衡时,各组 分的百分含量不再变化。
-1
4.在 200 ℃条件下,将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)充入体积为 V L -1 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-c kJ·mol 。 (1)反应刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以 (填 “v(正)”或“v(逆)”,下同)最大,而 最小(为零)。 , (2)随着反应的进行,混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2) (填 “增大” “减小” 或 “不变” ,下同),c(I2) ,c(HI) 从而 v(正) ,v(逆) 。 (3)当反应进行到 v(正)与 v(逆) 时,此可逆反应就达到了 平衡。若保持外界条件不变,则反应混合物的总物质的量为 mol。此时放出的热量 Q (填“>”“<”或“=”)c kJ。
平衡时:������(正)⑰
������(逆),反应混合物中各组分
(2)化学平衡状态的定义 在一定条件下的可逆反应里,当正、 逆两个方向的反应速率相等, 反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 (3)化学平衡特征
微思考 当某可逆反应达到平衡时,各物质的浓度保持不变, 这时反应停止了吗?
第3节 化 学 平 衡
第 1 课时 可逆反应与不可逆反应 化学平衡状态
在 19 世纪后期,人们发现炼铁高炉排出的高炉气 中含有较多的 CO。有人认为是 CO 与铁矿石的接触时间 不长所造成的。 英国人耗巨资建成一个高大的炼铁高炉, 以增加 CO 和铁矿石的接触时间。 结果发现 CO 的含量仍 然没有减少,这就成了炼铁技术中的科学悬念。你知道 这是为什么吗?
化学平衡
三、化学平衡1．可逆反应与不可逆反应可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应。
SO2+O2高温⇌催化剂2SO3→正反应方向；v正；此时反应物SO2、O2。
←逆反应方向；v逆；此时反应物SO3。
事实上，大部分化学反应都是可逆反应。
只不过有的逆方向较弱，不太明显；而有的逆方向很强，表现为明显的可逆反应。
因此，研究可逆反应的规律具有十分重要的意义。
练习：下列为可逆反应的是A 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。
B 在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。
C 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这二个反应互为可逆反应。
思考：可逆反应能进行彻底吗？即2mol SO2与1mol O2在催化剂的作用下最终能得到2mol SO3吗？2.化学平衡状态的建立SO2+O2高温⇌催化剂2SO3⑴开始时刻各物质浓度，正、逆反应速率如何？c(SO2) 、c(O2)最大，c(SO3)=0 v(正)最大,v(逆)=0⑵随着反应进行又有什么特征？c(SO2)↓c(O2)↓ c(SO3)↑；v(正)↓ (逆)↑⑶一段时间后有什么特征？v(正)=v(逆) c(SO2) 、c(O2) 、c(SO3)均不再变化化学平衡状态⑴定义：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
⑵研究对象：可逆反应⑶平衡前提：c、P、T等条件一定，因为条件如果变化，平衡也就发生相应的移动。
⑷平衡特征：等：正反应速率=逆反应速率≠0定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量一定。
动：动态平衡（正逆反应仍在进行）变：条件变化，化学平衡状态将被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。
例：能够说明N2 + 3H2⇌ 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2⑤t min内生成1molN2同时消耗3molH2例：在一定的温度下，可逆反应：A(g)+ 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡的标志是A. C的生成速率与C的分解速率相等B. 单位时间生成n molA，同时生成3n molBC. A、B、C的物质的量浓度保持不变D. A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2E. 容器中气体的总压强保持不变F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变5 化学平衡状态的标志：(1)υ正= υ逆（本质特征）①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
就是化学反应进行的程度问题———化学平衡可逆反应与不可逆
▪ 定义：在同一条件下正向反应和逆 向反应不能同时进行的化学反应叫做不 可逆反应。
【活学活用】
▪ 请同学们判断以下反应是否属于可 逆反应。
▪ 同时①N2在O4一分定解条生件成下NNOO2 2反应生成N2O4， ▪ NH3和②HNCHl直4C接l受反热应分生解成生N成H4NCHl 3和HCl， ▪ 与糖③在C人O体2和内H氧2O化通生过成光C合O2作和用H2生O成糖
▪ ②反应混合物中各组分 浓度（或含量）保持不变。
〔课堂练习〕
▪
可逆反应2NO2 △ 2NO+O2在密闭容器中反应，
达到平衡状态的是（ ）
▪ ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2； ▪ ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO； ▪ ③率用的比NO为2、2∶N2O∶、1O的2状的态物；质的量浓度变化表示的反应速
▪ ④混合气体的颜色不再改变的状态；
▪ ⑤混合气体的密度不再改变的状态；
▪ ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤⑥
〔解析〕①表示v正=v逆 正确。②不能 表示v正=v逆 不正确。③只要发生反应 v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)=2∶2∶1错误。④ 混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，
二、化学平衡
▪ 1. 溶解平衡 ▪ 开始时：v（溶解）＞v(结晶） ▪ 平衡时：v（溶解）=v（结晶） ▪ 结论：溶解平衡是一种动态平衡。
▪ 我们以1molCO和1molH2O(g)的反 应为例来说明化学平衡的建立过程。
▪ 大应，速当因率反而最应它大开们；始反而时应COC生2O和成和HCH2O的22O和起(gH始)2的浓的浓度正度为反最 零，因而它们反应生成CO和H2O(g)的逆 反应速率也为零。之后随着反应的进行， 反反应应物速率CO就和逐H渐2O减(g小)的；浓生度成逐物渐C减O2小和，H2正 的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增 大，最后二者学平衡的移动 （1）定义：
化学平衡(一)
A.混合气体的压强
C.B的物质的量浓度
B.混合气体的密度
D.气体的总物质的量
【例5】在一定温度下，把1molCO和 2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反 应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一 定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%， 若维持温度不变，改变起始加入物质的物质 的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（ BD ）
A. 1molCO２ 、2molH２ B. 0.2molCO２ 、0.2molH２ 、0.8molCO、 1.8molH2O C. 1molCO２、1molH2O D. 1molCO２ 1molH２ 1molH2O
饱和溶液中溶质的溶解过 程完全停止了吗？
没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开 蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的 蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相
即：溶解速率=结晶速率
达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡
溶解 固体溶质 溶液中的溶质
结晶
过程的可逆性是了解过程限度的基础， 过程的限度取决于过程可逆性的大小。
二、化学平衡状态
（一）化学平衡状态 1、溶解平衡状态属于化学平衡状态的一种 2、化学平衡构成条件∶ （1）、反应物和生成产物均处于同一反应体 系中，反应条件保持不变； （2）、达到化学平衡状态时，体系中所有反 应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。
在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO 和0.01molH2O(g),CO＋H2O CO2＋H2 开始时C(CO) 、C(H2O)最大，C(CO2) 、 C(H2)=0 随着反应的进行， C(CO) 、C(H2O)逐渐减小 C(CO2) 、C(H2)逐渐增大
化学平衡(dxhx)全解
B
n ( B)
eq
n
eq
eq
( B)
B
Kc
c g (G ) c h ( H ) c ( D) c ( E )
B
d e
c ( B)
eq
c
B
( B)
B
p B K p K x ( p) Kn( ) K c ( RT ) B n 当 B 0时 ： K O K p K x K n K c
p( E )
O
}
p(G ) g p( H ) h [ O ] [ O ] p p O O O O g G h H d D e E RT ln p( D) p( E ) [ O ]d [ O ]e p p pB B O B B RT ln ( O ) p 平衡 pB B O O r G m RT ln ( O ) r G m RT ln Q 0 p
[
O r Gm RT ln
p eq (G ) pO p eq ( D) pO
]g [ ]d [
p eq ( H ) pO p eq (E) pO
]h RT ln (
p eq (B) pO
) B
[
]e
O O 令 B B (T ) r G m RT ln K O
p ( B)
eq
B
[ p eq ( B)] B
Kx
Kn
x g (G ) x h ( H ) x ( D) x ( E )
n g (G ) n h ( H ) n ( D) n ( E )
化学反应的方向、速率和限度：化学反应的限度
PCl3(g) + Cl2(g) → PCl5(g)
始态分压/Pa x
x
0
平衡分压/Pa x - p x - p
p
K
=
p(PCl3)/p [(x-p)/p ] [(x-p)/p
]
0.767=
1 [(x-105Pa)/105Pa]2
x=214155
pV 214155×5.00×10-3 n(PCl3)=n(Cl2)= RT = 8.314×523 mol
H2(g) + I2(g) → 2HI(g)
始态浓度/(mo1·L-1) 1.00 1.00
0
变化浓度/(mo1·L-1) -x/2 -x/2
+x
平衡浓度/(mo1·L-1) 1.00-x/2 1.00-x/2 x
则
Kc = (1.00-x─/2─x)2─(1─.0─0─-x─/2─) = 45.7
某反应物已转化的量 α= 反──应─开──始─时─该──反─应──物─的─总─ 量 ×100% 若反应前后体积不变 α= ─反─应──物─反起──应始─物浓──的度─起-反─始─应─浓物×度平10衡0%浓度
例
763.8K时,反应H2(g)+I2(g)→2HI(g) Kc=45.7 (1)反应开始时H2和I2的浓度均为l.00 mol·L-
化学反应的方向、速 率和限度
化学反应的限度
2.3.1可逆反应与化学平衡
可逆反应和不可逆反应
不可逆反应——反应物能全部转变为生成 物, 亦即反应能进行到底的反应。
例如：HCl + NaOH → NaCl + H2O 2KClO3 MnO2, 2KCl + 3O2↑
选修4 第二章第三节化学平衡
本 质
1、 v A耗 = v A生
v B耗 = v B生
v C耗 = v C生
v D耗 = v D生
2、 v A耗 ﹕ v B生 = m﹕n … … 1、A、B、C、D的浓度不再改变。
现 象
2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变。
5. 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:(
A
)
①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成a molA,同时生成3a molB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.② ⑦ C.①③④⑦ B.②⑤⑦ D.②⑤⑥⑦
√ √
在可逆反应过程中活化 能有正反应和逆反应两种， △H =正反应活化能-正反 应活化能。 CD
二、化学平衡状态
1、化学平衡的建立
2SO2 + O2 起始：2mol 1mol 2SO3
（1）反应刚开始时， v正 、v逆 为何值？ 对下一时刻的速率带来什么影响？
（2）这一瞬间导致反应物和生成物的浓度如何改变？
第三节
化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应 向蒸馏水中加入氯化钠晶体。现象？ 晶体溶解。 将高温时的硫酸铜饱和溶液降温。现象？ 析出晶体。 在饱和的食盐水中,加入一些食盐晶体。 一段时间后,现象？ 晶体的形状发生了改变，但食盐晶体的质量 并没有变化。
化学反应的可逆性与不可逆性
化学反应的可逆性与不可逆性化学反应是物质的转化过程，这个过程中原有的化学键被断裂，新的化学键被形成。
化学反应有两种类型: 可逆反应和不可逆反应。
在可逆反应中，反应物可以被转化为产物，产物也可以重新转化为反应物，在反应达到平衡后，反应物和产物浓度不再发生变化。
而在不可逆反应中，反应物一旦转化为产物，就不可能再转化回来。
本文将探讨化学反应的可逆性与不可逆性，以及两种反应类型的应用。
一、可逆反应可逆反应是指反应物可以转化为产物，同时产物也可以重新转化为反应物。
这种反应通常发生在化学反应处于动态平衡状态时。
动态平衡是指反应物和产物在反应体系中浓度达到一定的平衡值，这时反应速率的前进和后退相等，系统总体上是没有净变化的。
化学反应的动态平衡通常可以用反应物和产物的浓度比来描述，称为平衡常数(K)。
可逆反应具有重要的应用价值。
例如，我们通常使用可逆反应来合成一些有用的化合物。
例如，工业上合成氨气的反应方程式为:N2(g) + 3H2(g)↔2NH3(g)这是一个可逆反应，使它在实际应用中发挥了重要作用。
当氨气的浓度不足时，反应物向前方向地转化产生更多的氨气，而当氨气的浓度过高时，产物向后方向地转化产生更多的反应物，以维持平衡。
二、不可逆反应不可逆反应是指反应物一旦转化成产物，就不能再重新转化成反应物。
这种反应不像可逆反应那样达到动态平衡状态，因为没有可逆的路径供产物重新转化成反应物。
因此，不可逆反应通常是一个单向过程。
虽然不可逆反应不能反向发生，但一些其他方法在某种程度上可以逆转这种不可逆反应。
例如，我们通常使用水解反应来逆转酯化反应。
酯化反应:C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 (酯) + H2O水解反应:CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH (酸) + C2H5OH在这个例子中，酯化反应是不可逆的，但我们可以使用水解反应来逆转几乎所有的酯化反应。
三、应用可逆反应和不可逆反应都具有广泛的应用。
高中化学人教版选修4课件 ：第2章第三节第1课时
解析：选C。该反应是有气体参加和生成的非等体
积反应，该反应达平衡的标志是正反应速率和逆反 应速率相等。平衡体系中各物质的浓度不再随时间 的变化而变化。既然各物质浓度不变，单位体积内 的气体的物质的量也就不再变化，因而压强也不再 发生变化，据此，②③正确。
探究整合应用
探究可逆反应
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正
判断可逆反应是否达到平衡状态的方法
基本标志是v(正)＝v(逆)和反应混合物中各组成成 分的质量分数保持不变，现将符合上述基本标志的 情况，举例说明如下，以mA(g)＋nB(g) ＋qD(g)为例，达到化学平衡的标志有： pC(g)
(2011年河南驻马店模拟)在一定温度下的刚 性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化 时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g) 已达到平衡状态( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物 质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体 的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦ 各气体的物质的量 A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦
例2
【思路点拨】 解答本题需要注意以下两点： (1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v(正)＝v( 逆)和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。 (2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间 的关系。 【解析】 A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)是反应前 后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气 体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变， 不是判断是否达到平衡的标志。 【答案】 A
===BaSO4↓。
思考感悟 1．怎样判断一个反应是否为可逆反应
【提示】 判断一个反应是否为可逆反应的关 键是可逆反应必须是在同一条件下。 例如，2H2 ＋O2=====2H2O 和 2H2O=====2H2↑＋O2↑不 是可逆反应，因为反应条件不一样，而 2SO2 ＋O2 2SO3 则是可逆反应。
热力学中的可逆过程与不可逆过程
热力学中的可逆过程与不可逆过程热力学是研究能量转化与能量传递的学科，涉及到了许多重要的概念与原理。
其中，可逆过程与不可逆过程是热力学中的两个重要概念，它们对于各个工程领域和自然科学研究都具有重要意义。
本文将就这两个概念进行探讨，旨在深入了解这两个过程的特点与应用。
一、可逆过程可逆过程是指在系统内发生的过程可以在给定的条件下以相同的顺序反转，达到与初始状态完全相同的过程。
简而言之，可逆过程是可逆的，可以在任何时候完全逆转过程而不产生任何不可逆性和额外的能量损失。
在可逆过程中，系统内的能量转化是无损失的。
一个典型的例子是理想气体的绝热膨胀和绝热压缩。
在绝热条件下，理想气体的膨胀和压缩可以看作是两个可逆过程。
在膨胀过程中，理想气体通过缓慢而均匀地将容器的体积扩大，外部环境对气体进行功的做用将气体的压强降低，使气体内部的分子自发地做功，气体的温度下降，最终达到平衡态。
而在绝热压缩过程中，正好相反，气体的体积缩小，温度升高，最终也可以达到平衡态。
整个过程中，无论是膨胀还是压缩，系统内的能量转化都是完全可逆的，没有能量损失。
二、不可逆过程不可逆过程与可逆过程相反，是指系统中发生的不能在给定条件下逆转的过程。
不可逆过程会导致能量的不可逆转化和能量损失。
在不可逆过程中，系统内的能量转化是有损失的。
例如，我们常见的阻力会造成机械系统的损耗。
当我们让车辆在水平面上运动时，车轮与地面之间的摩擦力会导致能量的损耗，这是一个不可逆过程。
无法将已经转化成摩擦热的能量再次转化回机械能。
另外，自然界中的热传导现象也是不可逆过程的一种。
热传导是指高温物体的热能通过接触媒介传递给低温物体的过程，这个过程是无法逆转的。
热传导的性质决定了热能会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会相反。
不可逆过程是现实生活中普遍存在的，它们经常与能量转化和能量损失相关。
不可逆过程是因为存在各种能量转化的限制与损失，无法实现理想化的完全逆转。
三、可逆过程与不可逆过程的应用虽然不可逆过程存在能量转化损失的问题，但在实际应用中，不可逆过程却发挥了重要作用。
热力学知识：热力学中可逆过程和不可逆过程
热力学知识：热力学中可逆过程和不可逆过程热力学是研究热能转化和传递的科学，涉及到能量、功和热量等概念，其中可逆过程和不可逆过程是热力学中重要的两个概念。
在本文中，我们将通过介绍可逆过程和不可逆过程的定义、特点、应用和实例来深入探讨这两个概念。
一、可逆过程可逆过程是指在系统与外界之间进行的能量交换过程中，系统状态可以在任何时候被逆转回来的过程。
具有可逆性是指过程从始至终都在平衡状态下进行，系统对外界和自身的影响不发生永久性、不可逆的变化，也就是说，该过程能够在任意时刻短暂地停止而不影响系统的状态。
可逆过程是一种理想状态，能够充分利用能量，并在最少的热损失下完成能量的转化和传递。
可逆过程的特点如下：1.系统与外界之间完成的能量交换是无限缓慢的，即没有热流或温度梯度的存在。
2.在过程中，系统和外界的量变是绝对平衡的，所以系统处于不变的平衡状态。
3.在可逆过程中，能量转化的总量是不变的，即热能和功相等。
4.可逆过程一般需要调整系统的状态和参数，例如：调节压力、温度、湿度等，以使得系统保持平衡。
可逆过程在工程和科学领域中有广泛的应用。
例如，在汽车引擎中，汽油和空气的混合物燃烧会驱动汽车向前移动，而可逆过程是将这种能量转化过程从内燃机转移到其他设备中，以提高汽车的效率。
在制冷和空调系统中，空气被通过可逆过程的方式制冷，这样系统就可以逆转制冷过程，将热能从室内返还至室外。
可逆过程还被应用于有机化学反应和生产中。
二、不可逆过程不可逆过程是指系统通过与外界交换能量而发生的永久性、不可逆的变化过程，这是一种不完全的过程，它不符合可逆过程的各项条件和特点。
在不可逆过程中，系统无法实现将能量转化为其他形式的最大潜力，也就是说，在能量转化的过程中，总会存在一定程度的能量损耗。
不可逆过程是工程和科学中不可避免的现象，无论是机械运动还是化学反应，都会存在不可逆性。
不可逆过程的特点如下：1.过程中存在着熵的增加，即热能转化为其他形式的能量会破坏系统的有序性，使其更趋于随机性。
可逆反应的例子
可逆反应的例子一、可逆反应概述可逆反应是一种在特定条件下能够向相反方向进行的化学反应。
这类反应存在动态平衡，即正逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。
可逆反应在自然界和人类生产生活中广泛存在，它涉及到许多领域，如化学、生物学、环境科学和工业生产等。
二、生活中的可逆反应实例1.沉淀溶解平衡：例如，水垢的形成和溶解，水垢主要由碳酸钙（CaCO₃）组成，当硬水经过加热时，钙离子和碳酸根离子可以结合形成沉淀，这是不可逆反应。
然而，由于温度的变化，沉淀可以重新溶解在水中，这便是可逆反应。
2.酸碱反应：例如，醋酸与氢氧化钠的反应可以生成醋酸钠和水，这是不可逆反应。
但是，醋酸钠和水也可以通过酸碱反应重新生成醋酸和氢氧化钠，这是可逆反应。
三、化学实验中的可逆反应实例1.氢气与氧气反应生成水：在点燃的条件下，氢气和氧气可以发生化合反应生成水。
然而，这个反应也是可逆的，当温度降低时，水可以分解为氢气和氧气。
2.酸碱中和反应：酸和碱可以发生中和反应生成盐和水。
这个反应也是可逆的，当增加盐浓度时，可以促使酸或碱的释放。
四、生物体内的可逆反应实例1.酶促反应：生物体内许多重要的化学反应都是由酶促反应完成的。
这些反应在生物体内是可逆的，例如糖酵解和三羧酸循环等。
2.氧化还原反应：生物体内的氧化还原反应也是可逆的。
例如，细胞色素氧化酶可以将电子从还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）转移到氧气，同时生成水。
这个过程也是可逆的。
五、环境中的可逆反应实例1.光合作用：光合作用是植物通过叶绿体将二氧化碳和水转换成有机物和氧气的过程。
这是不可逆的过程。
然而，通过呼吸作用，有机物又可以分解成二氧化碳和水。
这是一个可逆过程。
2.自然界的循环过程：自然界的循环过程（如碳循环、氮循环和水循环等）都存在许多可逆反应。
例如，植物吸收二氧化碳并释放氧气，而动物则吸收氧气并释放二氧化碳；植物通过根部吸收水分并在叶片中释放水分蒸气等。
第6章化学平衡常数-2007
aA(g) bB(aq) cC(s)
xX(g) yY(aq) zZ(l)
x ([Y] / c ) y [ p( X ) / p ] K pA / p a ([B] / c )b
例：在密闭容器中
Zn(S)+2H (aq)
+
H2(g)+Zn (aq)
2
2+
[ p( H 2 ) p ]([ Zn ] c ) K 2 ([ H ] c )
3.勒〃沙特列（Le Chatelier）原理
• 改变平衡系统的外界条件时，平衡向着减弱这一改 变的方向移动。（也称为化学平衡移动原理）。
• 浓度：增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动；
• 压力：增加压力，平衡向气体计量系数减小方向移 动；
• 温度：升高温度，平衡向吸热方向移动。 注意： 这个平衡移动原理只适用于原来处于平衡状态的系 统，而不适用于非平衡系统； 不仅适用于化学系统，也适用于相平衡系统。
四、偶联反应的平衡常数
假设存在着多个化学平衡体系且各有对 应的平衡常数，则当几个反应式相加 （或相减）得到另一个反应式时，其平 衡常数即等于几个反应的平衡常数的乘 积（或商）。这个规则称为多重平衡规 则。
例：已知下列两反应的平衡常数分别为K1， K2，
(1) 2H2O(g) (2) 2HCl(g) 2H2(g)+O2(g) H2(g)+Cl2(g) K1 K2
=207.075 J· -1· -1 mol K △rGm,650≈△rHm,298-T △rSm,298
=152.15-650×207.075×10-3=17.55kJ· -1 mol △rGm,700≈△rHm,298-T △rSm,298
化学反应机理的可逆性与不可逆性
化学反应机理的可逆性与不可逆性化学反应是物质转化的过程，它的发生涉及到原子、分子之间的相互作用与碰撞。
在化学反应中，有些反应是可逆的，即反应物可以转化为生成物，而生成物也可以重新转化为反应物；而有些反应是不可逆的，一旦反应发生，反应物就无法再转化为生成物。
本文将讨论化学反应机理的可逆性与不可逆性，探讨这些现象背后的原因。
一、可逆反应机理可逆反应是指反应物可以转化为生成物，而生成物也可以重新转化为反应物的反应过程。
可逆反应机理遵循“正向反应”和“逆向反应”的原理。
正向反应是指从反应物向生成物转化的过程，而逆向反应则是从生成物向反应物转化的过程。
在可逆反应发生时，正向反应和逆向反应同时进行，并且在达到动态平衡时它们的速率相等。
可逆反应机理背后的原因是反应物和生成物之间的相互作用，包括键的形成和断裂。
在可逆反应中，反应物之间的键被断裂，产生活跃位点，这些活跃位点可以重新结合形成生成物。
同样，生成物之间的键也可以断裂，重新形成反应物。
这种相互作用的平衡是可逆反应机理能够实现的基础。
二、不可逆反应机理不可逆反应是指反应物一旦转化为生成物，就无法重新转化为反应物的反应过程。
在不可逆反应中，正向反应是主导的，而逆向反应的速率非常缓慢或几乎不可观察。
不可逆反应机理往往涉及到能量的释放，例如放热反应或放光反应。
不可逆反应机理背后的原因主要有两点：一是反应物之间的键断裂和生成物之间的键形成是一次性的，无法逆转。
二是反应物和生成物之间存在能量差，反应物具有较高的自由能，而生成物具有较低的自由能。
这种自由能差使得反应物向生成物的转化是不可逆的。
三、影响反应可逆性和不可逆性的因素反应的可逆性和不可逆性受多种因素的影响：1. 温度：温度是影响反应可逆性和不可逆性的重要因素。
在合适的温度下，可逆反应的动态平衡可以被打破，反应可以偏向正向或逆向方向进行。
而在高温下，反应往往趋向于不可逆，反应物转化为生成物的速率远远快于逆向反应的速率。
化学反应中的可逆反应与不可逆反应
化学反应中的可逆反应与不可逆反应化学反应是物质之间发生的一种变化，它可以分为可逆反应和不可逆反应。
可逆反应指化学物质之间的反应在一定条件下可以发生正向反应和逆向反应，而不可逆反应则表示反应只能沿着一个方向进行，无法逆转。
这两种反应在实际应用中具有重要意义，下面将分别介绍可逆反应和不可逆反应的特点和应用。
可逆反应是指化学反应在一定条件下可以发生正向反应和逆向反应，并且正向反应和逆向反应的速率相等。
在可逆反应中，反应物转化为产物的同时，产物也可以重新转化为反应物，达到动态平衡的状态。
一个常见的例子是水的自离解反应：2H2O ⇌ H3O+ + OH-。
在一定条件下，水分子会通过自离解反应得到氢离子和氢氧根离子，同时氢离子和氢氧根离子也会再次结合形成水分子。
这样，反应中的化学物质在正向转化和逆向转化之间保持着平衡，化学体系不断地进行着转化。
可逆反应的特点之一是反应物和产物的浓度保持在一定范围内，不随时间的推移而发生明显的变化。
这是因为在可逆反应中，正向反应和逆向反应的速率相等，无论是反应物转化为产物还是产物转化为反应物，这两个过程同时进行，使得化学体系保持在动态平衡状态。
可逆反应还具有响应于外界条件变化的特性，如温度、压力和浓度等。
通过调节这些条件，可以改变正向反应和逆向反应的速率，从而影响平衡状态。
可逆反应在实际应用中具有广泛的意义。
例如，它在工业生产中常被用于合成化学反应。
通过调节反应条件，可以使反应向所需产物的方向发生，提高产率和纯度。
另外，可逆反应还被用于控制化学平衡，例如在酸碱中和反应中，通过调整pH的值，使加酸和加碱的速率达到平衡，从而保持溶液的稳定性。
相比之下，不可逆反应是指化学反应只能沿着一个方向进行，无法逆转。
在不可逆反应中，反应物转化为产物，产物的生成是不可逆的。
一个典型的例子是燃烧反应，例如氧化燃烧反应：燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水。
在这种反应中，燃料和氧气发生完全氧化的反应，产生二氧化碳和水，这个过程是不可逆的，无法逆转回燃料和氧气。
化学中的可逆反应和不可逆反应
化学中的可逆反应和不可逆反应在化学反应中，反应的类型被分为两大类：可逆反应和不可逆反应。
可逆反应是指一个化学反应可以在某些条件下进行正向反应和反向反应，反应物可以转化为产物并且产物也可以转化为反应物。
不可逆反应是指一个化学反应只能进行正向反应，只有反应物可以转化为产物。
可逆反应可逆反应的特点就是它可以在一定条件下正向反应和反向反应同时进行。
反应物中的物质可以通过反应生成产物，而产物也可以通过反应生成反应物。
这种反应通常发生在物质在一定条件下处于平衡状态时，此时正向反应和反向反应的速率相等。
例如，在生活中我们常见的酢酸与乙醇酯化反应就属于可逆反应。
酢酸和乙醇反应生成乙酸乙酯，化学反应式为：CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O当反应物物质浓度改变时，反应达到的平衡也会产生变化，如此便调节了反应平衡的位置。
这种化学反应可以由Le Chatelier原理来解释，该原理表明任何影响平衡状态的因素都会导致化学反应中的平衡位置发生变化，以使平衡状态略微偏向阻止它所受的影响方向，即可逆反应状态受温度、浓度、压力和添加催化剂等因素的影响。
不可逆反应不可逆反应，顾名思义，指的是一个化学反应只允许正向反应发生，反应物不会再转化成产物。
这种反应的特点是产物的生成是不可逆的，而且在化学反应过程中“失去”的物质也是不可逆的。
例如，氧化和还原反应是不可逆反应的例子。
例如：4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3在这个反应中，铁酸化，氧气不断被消耗并形成铁的氧化物，但没有反应可以逆转这个过程，因此这个反应是不可逆反应。
总体来说，可逆反应和不可逆反应都是化学反应的基本类型之一。
在生产物质的过程中，我们需要重视这些反应类型，以便更好地控制反应，实现最符合需求的化学反应。
可逆反应和不可逆反应有什么区别？
可逆反应和不可逆反应有什么区别？
可逆反应和不可逆反应的主要区别在于反应是否能够进行到底。
可逆反应指的是反应物可以完全转化为生成物，同时生成物也可以转化为反应物的反应。
这种反应在一定条件下可以自发地进行，但因为反应过程中存在许多阻碍反应进行到底的因素，所以反应往往只能进行到某一程度，即反应不完全。
例如，氢气和氧气在点燃的条件下可以生成水，但同时水也可以分解为氢气和氧气，因此这个反应是可逆的。
相比之下，不可逆反应指的是反应物无法完全转化为生成物的反应。
这种反应往往是自发进行的，且因为反应过程中存在许多难以克服的障碍，所以反应往往会进行到底，即反应是单向的。
例如，水分解为氢气和氧气的反应就是一个不可逆反应，因为水无法自发地转化回氢气和氧气。
总的来说，可逆反应和不可逆反应的区别在于它们能否进行到底。
可逆反应可以进行到一定程度，而不可逆反应则会进行到底。
这种区别是由于它们在反应过程中的动力学特性和热力学特性不同所导致的。
化学反应的逆反应机理
化学反应的逆反应机理化学反应是物质之间发生物理或化学改变的过程，常常涉及到反应物与生成物之间的转化。
然而，在某些情况下，已经发生的化学反应会逆转回到反应物的状态，这被称为化学反应的逆反应。
逆反应对于化学平衡的维持和调节至关重要。
本文将探讨化学反应的逆反应机理，以及其对化学平衡的影响。
1. 逆反应的概念逆反应是指在已经发生化学反应之后，反应物再次转变为生成物的过程。
化学反应可以分为可逆反应和不可逆反应。
可逆反应是指反应物和生成物之间的转化发生在双向上，而不可逆反应则只发生在单向上。
逆反应导致了反应物和生成物浓度的重新平衡，从而使反应达到化学平衡。
2. 化学平衡和逆反应化学平衡是指在一个封闭系统中，反应物和生成物浓度达到一定比例，反应速率处于动态平衡的状态。
在一个已经达到化学平衡的反应中，逆反应和正向反应以相同的速率进行，从而维持着反应物和生成物浓度的稳定。
逆反应通过重新转化生成物为反应物，保持了化学平衡的状态。
3. 勒夏特列原理与逆反应勒夏特列原理是描述了化学平衡的一个重要原理。
根据勒夏特列原理，当系统处于平衡时，任何干扰都会导致系统偏离平衡，但最终会通过逆反应重新达到平衡。
这意味着，如果系统中反应物的浓度增加或生成物的浓度减少，逆反应会被促进，以重新平衡化学方程式。
因此，逆反应在化学平衡的调节中起着至关重要的作用。
4. 逆反应的影响因素逆反应的发生受到多个因素的影响。
其中最主要的因素包括温度、浓度和反应物/生成物的物理性质。
温度的变化会影响反应物和生成物的活动能，进而影响逆反应的发生速率。
浓度的增加或减少会改变反应物和生成物之间的浓度比例，从而影响逆反应的发生。
此外，反应物和生成物的物理性质，如溶解度、极性和反应活性等，也会对逆反应产生影响。
5. 应用和实例逆反应的机理和特性在化学工业和实验室中有广泛的应用。
例如，逆反应的调节可用于合成某些化合物时的产率控制。
此外，在药物研发中，了解逆反应的机理可以帮助科学家优化合成方法，提高纯度和产率。
可逆反应和不可逆反应的区别
可逆反应和不可逆反应的区别
可逆反应和不可逆反应是化学反应中的两种不同类型，它们在很多方面都有所不同。
首先，可逆反应是指在同一条件下，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。
这类反应存在反应平衡，即正反应和逆反应的速度相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化。
而不可逆反应则是指反应一旦开始，就会沿着一个方向进行到底，最终生成一种或几种稳定的产物，而反应物则被完全消耗掉。
其次，可逆反应的反应速率通常比不可逆反应慢，因为它们需要达到平衡状态。
另外，可逆反应存在动态平衡，即使在某一时刻，反应物的消耗速率和生成速率相等，但是这个平衡可以被温度、压力、浓度等因素影响而打破。
此外，可逆反应和不可逆反应在应用方面也有所不同。
可逆反应由于其平衡的存在，可以用于化工生产中，通过改变温度、压力、浓度等条件来控制反应的方向和产物。
而不可逆反应则更多地用于化学合成和分解等过程，因为它们可以产生大量的产物，并且不需要考虑平衡问题。
总之，可逆反应和不可逆反应在化学反应中各有其特点和应用。
了解它们的区别可以帮助我们更好地理解和控制化学反应过程。
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①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随 时间的改变而改变。 (只适用于反应前后气体体积不等的反应)
理性气体状态方程： PV=nRT 当T、n一定时，P增大，V 当T、P一定时，V增大，n 当T、V一定时，P增大，n
减小
增大 增大
在化学上，一般情况下，（1）认定T不变。 （2）改变P时，默认V不变。
改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡 状态的过程叫做化学平衡的移动。
三、化学平衡移动 1.定义: 可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡 的建立过程叫做化学平衡的移动。
2.研究对象：已建立化学平衡状态的反应体系 V正≠ V逆
3.平衡移动的标志
反应混合物中各组分的浓度发生改变
【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？
化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改 变，旧的化学平衡必将被破坏并建立起新的平衡状态。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
某条件下 平衡Ⅰ
条件改变 不平衡
一定时间 新条件下 平衡Ⅱ
v(正) ＝v(逆)
v(正) ≠ v(逆)
v’(正) ＝v’(逆)
各组分含量 保持一定
各组分含量 发生变化
各组分含量 又保持一定
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第二课 化学平衡移动
前提： 一定条件、可逆反应 化学平衡 实质： V（正）=V（逆） ≠ 0
标志： 反应混合物中各组分浓度保持不变。
若条件发生变化，V（正）是否仍然等于V（逆）？平 衡将会发生什么变化？
(4)变：条件改变原平衡被破坏，在新的条件 下建立新的平衡。
（3）改变V时，默认P 不变
关于气体：
标准状况下，1molH2的体积是： 22.4 标准状况下，1molCl2的体积是：
标准状况下，0.1molH2和0.9molCl2的物质
的量之和是：
体积之和是： 22.4
一、关于气体的体积：
1、气体的体积与微粒个数（物质的量）有关，与 微粒大小无关
2、标准状况下，任何气体（包括纯净物和混合物） 的体积都是22.4升，
外界条件对反应速率的影响
知识 回顾
影响
外界 结果 分子
条件改变
总数
增大反应物
浓度
增大压强
单位体积内
活化分子 活化分 百分数 子数目
有效 化学反应
碰撞 几率
的速率
升高温度
使用催化剂
4、反应速率的变化对化学平衡的移动方向的影响
⑴ 若外界条件变化引起 v正＞ v逆：
平衡向正反应方向移动
⑵ 若外界条件变化引起 v正＜ v逆：
SO3
0 0.4 0.5
n总 1.5 1.3 1.25
M平均 53.3 61.5 64
0.6 0.7 0.7 0.7 0.7
1.15 69.5
标相准关状数况 据下 如,下1L，容计器算中n的总反、应V总H2＋I2
2HI
时间(分)
0
10
20
30
40
物质的量
H2
1
0.6
0.5
0.4
0.3
I2
2 1.6 1.5 1.4 1.3
HI
0 0.8 1.0 1.2 1.4
n总 3
3
3
3
V总 67.2 67.2 67.2
67.2
气体的密度不随时间改变而改变。 (适用于容器体积不变的反应) 二、关于气体的密度：
公式：ρ=m / V容 当V容不变时，ρ与m成正比 相同情况下，不同气体的ρ之比=M比
③气体的平均相对分子质量不随时间改变 而改变。
M平均=M1×n1% + M2×n2% + M3×n3% +
标准状况下,1L容器中反应 2SO2＋O2 相关数据如下，计算n总、V总
2SO3
时间(分)
0
物质的量
SO2
1
10 20 0.6 0.5
30 40 50 60 70 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3
O2
0.5 0.3 0.25 0.2 0.15 0.15 0.15 0.15
SO3
0 0.4 0.5
n总 1.5 1.3 1.25
V总 33.6 29.1 28
0.6 0.7 0.7 0.7 0.7
1.15 25.8
标相准关状数况 据下 如,下1L，容计器算中n的总反、应V总H2＋I2
2HI
时间(分)
0
10
20
30
40
物质的量
H2
1
0.6
0.5
0.4
0.3
I2
2 1.6 1.5 1.4 1.3
②气体的密度不随时间改变而改变。 ③气体的平均相对分子质量不随时间改变而改变。
(只适用于反应前后气体体积不等的反应)
（气体的ρ=m / V容、M=m/n不变）
④ 气体的颜色不随时间改变而改变。 (适用于有色物质参与的反应)
例1:在一定温度下,可逆反应A(气) +3B(气)
2C(气)
下列说法说明反应已达到平衡状态是（ AC ）
3、相同情况下，气体的体积与物质的量成正比
标准状况下,1L容器中反应 2SO2＋O2 相关数据如下，计算n总、V总
2SO3
时间(分)
0
物质的量
SO2
1
10 20 0.6 0.5
30 40 50 60 70 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3
O2
0.5 0.3 0.25 0.2 0.15 0.15 0.15 0.15
①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随 时间的改变而改变。 (只适用于反应前后气体体积不等的反应)
②气体的密度不随时间改变而改变。 ③气体的平均相对分子质量不随时间改变而改变。
(只适用于反应前后气体体积不等的反应)
（气体的ρ=m / V容、M=m/n不变）
④ 气体的颜色不随时间改变而改变。 (适用于有色物质参与的反应)
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间内生成n molA，同时生成3n molB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
反应混合物中各组分的浓度保持不变？
“各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的 化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成 正比，而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。
一、可逆反应与不可逆反应
二、化学平衡状态
前提条件
研究对象 １.化学平衡状态---- 实质
标志
2、化学平衡状态的特征---- 动、等、定、变
3、化学平衡 状态的标志
直接标志：v(正)= v(逆)
各组分的浓度保持不变
间接标志：
3、平衡状态的标志 ⑴ 直接标志：（即各物质的 v、c、n不变） ⑵ 间接标志：（气体的P总、V总、n总不变）
平衡向逆反应方向移动
⑶ 若外界条件变化后 v正＝ v逆：
旧平衡未被破坏，平衡不移动
HI
0 0.8 1.0 1.2 1.4
n总 3
3
3
3
M平均 170 170 170
170
3、平衡状态的标志 ⑴ 直接标志：（即各物质的 v、c、n不变） ⑵ 间接标志：（气体的P总、V总、n总不变）
①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随 时间的改变而改变。 (只适用于反应前后气体体积不等的反应)
(只适用于反应前后气体体积不等的反应)
关于气体的平均相对分子质量：相对分子（或原
1摩尔物质的质量在数值上= 子）质量 1摩尔SO2的质量是： 64g 16克O2的物质的量是： 0.5mol 1SmOo2和l S0O.12m和oOl 2O的2，混其合质气量体是中：有600.8.9g mol 1SmOo2和l S0O.52m和oOl 2O的2，混其合质气量体是中：有408.g5 mol 1SmOo2和l S0O.92m和oOl 2O的2，混其合质气量体是中：有305.1.2mg ol
例3. 在固定体积的的密闭容器中发生反应：
2NO2
2NO + O2该反应达到平衡的标志是：
（1）混合气体的颜色不再改变
（2）混合气体的平均相对分子质量不变
（3）混合气体的密度不变
（4）混合气体的压强不变
（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 （6 ） O2气体的物质的量浓度不变
例2.下列说法可以证明反应 N2 + 3H2 已达平衡状态的是
2NH3
( AC )
A. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
B. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C. 1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D. 1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
在判断时要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的 联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。