節】
可逆反應 1.可逆反應：
（1）意義：在同一反應條件下，正反應與逆反應都能進行的反應，以「⇌」表示。
（2）實例說明：
物理變化的可逆反應：
水的蒸發與凝結
飽和水溶液中溶質的溶解（解離）與結晶 化學變化的可逆反應：
酸鹼試紙的變色
含水晶體的受熱與遇水（硫酸銅、氯化亞鈷）
（3）不是所有的化學反應都能進行正、逆反應
如： 與 反應為不可逆反應。
2.可逆反應實例圖說：
（1）試紙遇酸與試紙遇鹼
（2）硫酸銅晶體（ 色）的受熱與無水硫酸銅（ 色）遇水 （3）氯化亞鈷晶體（ 色）的受熱與無水氯化亞鈷（ 色）遇水
A + B C + D
水 ⃗ 蒸發 水蒸氣
A + B C + D 水
⃗
凝結水蒸氣
平衡狀態的達成 1.平衡的達成：
（1）平衡之前：正反應速率 逆反應速率。
（2）平衡達成：正反應速率 逆反應速率，此時。
定溫且處於密閉系統 （不一定要加蓋子！，需視粒子和外界有無交換）
反應 停止，屬於 平衡。
反應物及生成物 ，且各物濃度、質量、莫耳....等量不再改變。
（彼此不一定相等，成一比例，但非反應係數比）
巨觀上， 不變；微觀上， 相等。
2.平衡反應的解釋：
（1）物理反應的平衡反應：
水蒸發與凝結的平衡 飽和水溶液溶質溶解與結晶
理化課堂講義（自然
四） 69
加蓋時：蒸發速率 凝結速率。 飽和時：溶解速率 沉澱速率。
（2）化學反應的平衡反應：
碳酸鈣與鹽酸的平衡
碳酸鈣初加入時：正反應速率 逆反應速率。（ ）
加塞子後：正反應速率 逆反應速率。（ ）
又打開塞子：正反應速率 逆反應速率。（ ）
再蓋上塞子：正反應速率 逆反應速率。（ ）
範例解說
1.是非題（○、X）：室溫下，當一化學反應已達平衡時，則回答下列問題（注意訂正）：
（ ）反應物完全耗盡。 。 （ ）正反應和逆反應均停止。 。 （ ）正反應速率等於逆反應速率。 。 （ ）反應物和生成物濃度必相等。 。 （ ）平衡時，反應的巨觀狀態（顏色、濃度比例、沉澱大小…）不變。
。
⃗ 結晶
←
勒沙特列 Le Chatelier
法國人 (1850－1930)
影響平衡狀態的因素 1.影響平衡狀態的因素：
（1） 。 （2） 。
（3） 。 不影響化學平衡。
2.化學平衡的移動：
（1）破壞平衡：當系統中的濃度 、 溫度 、 壓力 發生改變 時，原來的平衡會受到破壞
（2）平衡移動： 平衡破壞後，系統會使正、逆反應速率之ㄧ增加，以達再平衡 勒沙特列原理： 所提出，以決定平衡如何移動 （3）勒沙特列原理：
在一個平衡系統中，當ㄧ影響平衡的因素改變時，反應必向 的方向 進行。（ 因素改變 指濃度、溫度或壓力改變時 ）
濃度對平衡移動
1.勒沙特列原理：反應向 的那一方進行（常藉系統顏色變化，觀察平衡是否移 動）
2.濃度對平衡移動的影響－藉有色離子探討平衡移動 （1）說明例一：鉻酸根與二鉻酸根的平衡
有色粒子：鉻酸根 ，是黃色；二鉻酸根 ，是橙（橘）色。
系統平衡時，系統呈現什麼顏色？ 。
理化課堂講義（自然
四） 71
改變平衡的因素 濃度相對比較 平衡移動方向
增加左側濃度時 側相對少 向 移動 減少右側濃度時 側相對少 向 移動 減少左側濃度時 側相對少 向 移動 增加右側的濃度時 側相對少 向 移動
←
⇒ 平衡向左移動時，表示逆反應速率增加。
2CrO
42−+2 H
+Cr
2O
72−
+ H
2O
2 K
2CrO
4+ H
2SO
4K
2Cr
2O
7+ H
2O+ K
2SO
42CrO
42−+ H
2O Cr
2O
72−
+2 OH
−（2）說明例二：溴水平衡（或氯水平衡）
有色粒子：溴分子 ，是紅棕色；氯分子 ，是黃綠色，皆具毒性。
系統無色時，是否無溴分子或氯分子存在？ 。
範例解說
1.在 的平衡狀態下，則：
加入酸性物質時，使上式左邊的 H+ 變 ，反應向 方進行
（ 反應速率增加），溶液由 色變為 色。
加入鹼性物質時，使上式左邊的 H+ 變 ，反應向 方進行
（ 反應速率增加），溶液由 色變為 色。
加入中性物質（食鹽、糖或酒精…）時，反應如何進行？ 。 Þ 若加水時，向 移動（變 色）
CrO42-在 中較為安定；Cr2O72-在 中較為安定。（酸或鹼）
Þ 加酸時，顏色 。（有利 生成）
Þ 加鹼時，顏色 。（有利 生成）
（ ）平衡時，CrO42-與Cr2O72- 的莫耳數比為 2：1。
Þ 平衡濃度成 （非反應式 比）
2.在 的平衡狀態下，則：
加入酸性物質時，使上式右邊的H+變 ，反應向 方進行
（ 反應速率增加），溶液由 色變為 色。
濃度－酸鹼改變時 鹼 ；酸 。
Br
2+ H
2O H
++Br
−+ HBrO ( 次溴酸 ) Cl
2+ H
2O H
++Cl
−+ HClO ( 次氯酸 )
←
←
加入中性物質（食鹽、糖或酒精…）時，反應如何進行？ 。 Þ 若加水時，向 移動（變 色）
Br2（aq）在 中較為安定；Br-在 中較為安定。（酸或鹼）
Þ 加酸時，顏色 。（有利 生成）
Þ 加鹼時，顏色 。（有利 生成）
溴水有毒，在倒入水槽前須添加 性物質處理。
Þ 有毒性， 性不利生成
溫度對平衡移動
1.溫度對平衡移動的影響－勒沙特列原理：反應向 的那一方進行 （1）反應為吸熱反應時： （2）反應為放熱反應時：
系統升溫時： 系統升溫時：
系統降溫時： 系統降溫時：
2. 四
氧 化 二 氮 與 二 氧化氮的平衡－討論：當氣體體積一定時
Þ 有顏色的粒子：二氧化氮 ，是紅棕色（深色）
（1）若升高溫度：系統顏色變 ，反應趨向 反應進行。
NO2 生成量更 ； N2O4 生成量更 。 正逆反應速率均 ；且正反應較逆反應 。
理化課堂講義（自然
四） 73
反應類型 溫度變化 熱能相對比較 平衡移動方向 顏色變化
吸熱反應
升溫時 側相對少 向 移動 向
降溫時 側相對少 向 移動 向
放熱反應
升溫時 側相對少 向 移動 向
降溫時 側相對少 向 移動 向
← ←
←
←
⇒ 平衡向左移動時，表示逆反應速率增加。
←
（2）若降低溫度：系統顏色變 ，反應趨向 反應進行。
NO2 生成量更 ； N2O4 生成量更 。 正逆反應速率均 ；且正反應較逆反應 。
範例解說
1.（ ）已知反應：N2O4（無色） 2NO2（紅棕色），今有一密閉的錐形瓶中裝有NO2
氣
體，要讓此氣體的紅棕色變淡，應使用下列哪一種方式？
（A）將錐形瓶放入冰水中 （B）將錐形瓶放入熱水中 （C）將錐形瓶倒立放置 （D）將錐形瓶放置一段時間。
2.（ ）在25℃下，某固定體積之密閉系統中的化學反應已達平衡，其平衡反應式如下：
則下列敘述何者正確？
（A）當系統溫度下降時，氣體顏色變深 （B）當系統溫度上升時，反應向右進行
（C）當系統溫度上升時，N2O4分子數減少
（D）當系統溫度上升時，氣體總分子數減少。
3.（ ）甲：KNO3（固體） K＋＋NO3－
乙：H2O OH－＋ H＋ 溫度－冷熱改變時 冷 ；熱 。
2NO2 N2O4 ＋熱量
（紅棕色） （無色）
←
（C）僅有甲、乙兩種 （D）有甲、乙、丙三種。
[延伸學習] 壓力對平衡移動
1.壓力對平衡移動的影響－勒沙特列原理：反應向 壓力變化的方向進行 （1）壓力減小時，反應向 體粒子莫耳數總和 的方向進行。
（2）壓力增大時，反應向 體粒子莫耳數總和 的方向進行。
2.說明例：大理石與鹽酸反應的化學平衡
（1）最初在針筒中裝入大理石和鹽酸時，即產生大量 ，並將推筒位置上移。
直
至不再產生氣體，顯示達到 。
（2）若推筒緩慢拉出，則又發生大量氣體 平衡受到破壞：
推筒拉出，使內部體積 ，壓力 。
反應向氣體係數 的一方進行，即向 方進行。
反應趨向 反應進行，即正反應速率較逆反應速率 。
範例解說
1.氮氣與氫氣在高溫、高壓下製氨的化學反應為一可逆反應，其平衡反應式如下，則：
上述的正反應為 （吸、放）熱反應。
增加氮氣與氫氣的濃度時：
（正、逆）反應速率增加，反應向 （左、右、不）移動。
氨氣的量會 （增加、不變、減少）。
氣體總分子數 （增加、不變、減少）。
增高溫度時：
（正、逆）反應速率增加，反應向 （左、右、不）移動。
理化課堂講義（自然 四）
CaCO3(s)＋2HCl(aq) CaCl2(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)
75
氣體總分子數 （增加、不變、減少）。
解析：升溫，正、逆速率均 。
增大壓力時：
正反應速率 （增加、不變、減少），反應向 （左、右、不）移動。
氨氣的量會 （增加、不變、減少）。
氣體總分子數 （增加、不變、減少）。
解析：增壓，向氣體係數和 者移動。
增加催化劑的量，反應向 （左、右、不）移動。
2.（ ）密閉容器中裝有紅棕色的NO2氣體，可以化合成無色的N2O4氣體；N2O4也可分
解成NO2。其反應式為：N2O4＋熱 2NO2
則下列何者操作，氣體顏色最深？
（A）高溫低壓 （B）高溫高壓 （C）低溫高壓 （D）低溫低壓。
3.將定量的N2與H2通入一個密閉容器中，各種分子的分布與數目示意圖如下圖所示。將此
容器內的物質在適當的條件下進行反應且達到平衡，其反應式為：N2＋3H2 2NH3
四個同學張三、李四、王五、趙六分別針對達到平衡後，容器內分子的分布與數目做了示 意圖，則：
濃度－酸鹼改變時 鹼 ；酸 。（CrO42- Cr2O72-；Br2(aq)； Cl2(aq)）
溫度－冷熱改變時 冷 ；熱 。（N2O4 NO2）
哪一個人所做之示意圖最合理？ 。（選填：張三、李四、王五、趙六）
請指出其它三人所做示意圖不合理之處？
同學，其示意圖不合理之處？ 。 同學，其示意圖不合理之處？ 。 同學，其示意圖不合理之處？ 。
解析：平衡系統需符合「 」，且「 」。
課程結束….
理化課堂講義（自然
四） 77
