 可逆反應 可逆反應

課程名稱：

可逆反應與化學平衡 課程名稱：

可逆反應與化學平衡

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 可逆反應

 可逆反應

可逆反應

（ 1 ）意義：正反應方向與逆反應方向都能進行的反應

（ 2 ）實例說明：

 物理變化的可逆反應：

 水的蒸發與凝結  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  硫酸銅受熱與無水硫酸銅遇水 （ 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 正反應

逆反應

燃燒 氧化還原

D C

B

A  

D C

B

A  

水蒸氣 水 

  

水蒸氣

水   



可逆反應實例圖說

硫酸銅粉末遇水 無水硫酸銅遇水

試紙遇酸

硫酸銅晶體受熱

試紙遇鹼

（媒體： 1

， 3’16” ）

討論 水的蒸發與凝結

 水的蒸發與凝結

甲、乙兩杯水量相同，甲未加蓋；乙加蓋。一段時間後，發現：

（ 1 ）甲 液面顯著降低，且甲瓶壁上沒有水滴附著；再隔一段時間：

 瓶內的水 。（蒸發速率＞凝結速率）

（ 2 ）乙 液面幾乎沒有降低，且乙瓶壁上有水滴附著；再隔一段時間：

 水位 ，達到 狀態。 （蒸發速率＝凝結速率）

甲 乙

液位 相同

全部蒸發 仍不變

甲 乙

甲新 液位

原液 位

) ( 2 )

(

2O l H O g

H

  



甲 乙 

_  _{ }

_  

凝結

平衡

蒸發與凝結的平衡

 水的蒸發與凝結：

（ 3 ）乙液面為何不再降低：

 剛開始時：

蒸發速率 凝結速率  部份水凝結於器壁

 液面微降

 因加蓋，凝結速率開始增加  當，蒸發速率 凝結速率  液面不再變化

 達到 。

蒸 發 速 率

R

^凝 _結

速 率

R

) ( 2 )

(

2

O

H O

H _  _{ }

_  

凝結

＞

＝ 平衡

（媒體： 1； 2

， 2’23” ）

討論 水的蒸發與凝結

 水的蒸發與凝結

甲、乙兩杯水量相同，甲未加蓋；乙加蓋。一段時間後，發現：

（ 4 ）乙已達平衡後，將蓋子取下（破壞平衡），隔一段時間：

 水位 ，直到 。  開蓋前，蒸發速率 凝結速率。

 開蓋後，蒸發速率 凝結速率。

逐漸降低

乙

全部蒸發

) ( 2 )

(

2O l H O g

H

  



乙 _{   }

凝結

乙 



 

＝

＞

破壞平衡

（媒體： 1

， 41” ）

平衡  巨觀上，外觀無變化

 微觀上，速率相等

 化學平衡

 化學平衡：

定溫下，密閉系統中同時存在著一可逆的化學反應，當其正、逆 反應 時，系統 ，即達 。

（ 2 ）平衡的四個條件：

  （和外界無質量交換）

  。

（ 3 ）正逆反應速率相等 ( 不是零 ) ，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）

化學平衡

沒有 動態

化學平衡 定溫 密閉系統

可逆反應 正逆反應速率相等

反應時間

反應速率 R

R

 0



 R

R

D C

B

A   _{ }

 _  _  _ 

_  

-

逆反應速率R

（媒體： 1

， 51” ） 巨觀





 R

R ^平衡

共存

速率相等 不再變化

化學平衡的移動

 化學平衡的移動：

（ 2 ）破壞平衡：

當系統中的這些因素發生改變時，原來的平衡會受到破壞 （ 3 ）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：勒沙特列所提出，以決定平衡如何移動

濃度 溫度 壓力

勒沙特列 Le Chatelier 法國人 (1850 － 1930)





 R

R

原平衡

R R_

'  R

'

or





 R

' '



 R

R 新平衡

破壞平衡

●

R

t

向右移動

向左移動

勒沙特列原理

 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。

抵銷此因素

原系統達平衡

R R^

R _

R R^ R^

若平衡則受到破壞，

使得逆反應速率加快時：

此時正反應速率會增 加，來抵消此效應。

使之再度達到平衡。

 0

 _

 R R

濃度、溫度或壓力





 R

R R '

 R '

 0

（媒體： 1

， 1’10” ）

一邊進行

"

少的

"

反應向影響因素相對 左右二邊 ,



左邊少了

反應往左

一樣多 又一樣多

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。 。

○

X 各粒子共存

X 持續進行

平衡  巨觀上，外觀無變化  微觀上，速率相等

○

無變化

 濃度對平衡移動

多 少

濃度對平衡移動的影響

 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）

D C

B

A    

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 減少右側濃度時 減少左側濃度時 增加右側的濃度時

右少

相對少

向右

右少 向右

左少 向左

左少 向左

。 正反應速率增加 平衡向右移動時，表示



。 逆反應速率增加 平衡向左移動時，表示



向右 ( R_  R_ )

鉻酸根與二鉻酸根的平衡

 說明例一

（ 1 ）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？ 。

O H

O

Cr H

CrO

2

2



 _



黃色 橙色

 2

CrO4

 2 7 2O Cr

黃色或橙色都可能

無色 無色

鉻酸根與二鉻酸根的平衡

 其它同類型平衡反應式：

4 2

2 7

2 2

4 2

4

2 K

CrO  H SO  _ K Cr O  H O  K SO

 



 H O  Cr O  OH CrO 2

2

_

O H

O

Cr H

CrO

2

2



 _



溴水溶液的平衡

 說明例二

（ 1 ）溴水平衡：

 有色粒子：溴分子 ，是 色，具毒性

 系統平衡時，系統呈現什麼顏色？

。

Br

 H

O _  H

 Br

 HBrO ( 次溴酸 )

紅棕色 無色

紅棕

Br

紅棕色或無色都可能

氯水溶液的平衡

 說明例二

（ 2 ）氯水平衡：

 有色粒子：氯分子 ，是 色，具毒性

 系統無色時，是否無溴分子或氯分子存在？

。

黃綠

Cl

否，因共存（量 少）

黃綠色 無色

)

2

(

2

H O H Cl HClO 次氯酸

Cl  _ 





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。

少

H 

範例解說

O H O

Cr H

CrO₄²2₂₇²₂ 2^^_ ^

多 右

正

O H

O

Cr H

CrO₄²2 ₂₇²₂ 2^^

_

黃色 橙色

黃 橙

多

向右 ( R_  R_ ) OH 

O H

O

Cr H

CrO₄²2 ₂₇²₂ 2^^

_

黃色 少 橙色

向左 ( R_  R_ )

移

"

少

"

向

O H OH

H ^  ^  ₂

少 左

逆 橙 黃

（媒體： 1

， 2’35” ）

鹼淡；酸深

鹼淡；酸深

多

1. 在 的平衡狀態下，則：

 加入中性物質（食鹽、糖或酒精…）時，反應如何進行？

。

 CrO42- 在 中較為安定； Cr2O₇^2- 在 中較為安定。（酸或 鹼）

 （ ）平衡時， CrO₄^2- 與 Cr₂O₇^2- 的莫耳數比為 2 ： 1 。

範例解說

O H O

Cr H

CrO₄²2₂₇²₂ 2^^_ ^

移

"

少

"

向

O H

O

Cr H

CrO₄²2 ₂₇²₂ 2^^

_

黃色 橙色

不移動

 變淡色 

向左移動 若加水時 ,



生成 ) 有利

顏色深

加酸時 ,

 ( Cr

O

生成 ) ( 有利

顏色淺

加鹼時 ,

 CrO

鹼 酸

 平衡濃度成比例（非反應式係數比）

X

鹼淡；酸深

鹼淡；酸深

H 

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。

 加入鹼性物質時，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。

多

HBrO Br

H O

H

Br



 _





紅棕色 無色

HBrO Br

H O

H

Br



 _





紅棕色 無色

範例解說

多 左

逆 無 紅棕

少

) ( R_  R_ OH 

少

向右 ( R_  R_ )

移

"

少

"

向

O H OH

H ^  ^  ₂

少 右

正 紅棕 無

HBrO Br

H O

H

Br₂  ₂ _ ^  ^ 

向左

（媒體： 1

， 2’35” ）

鹼淡；酸深

鹼淡；酸深

多

2. 在 的平衡狀態下，則：

 加入中性物質時，反應如何進行？ 。

 Br₂ （ aq ）在 中較為安定； Br ^－在 中較為安定。（酸或 鹼）

 溴水有毒，在倒入水槽前須添加 性物質處理。

範例解說

 少量的食鹽、糖或酒精時

不移動

 變淡色 

向右移動 若加水時 ,



生成 ) 有利 r

顏色深

加酸時 , (



生成 ) r

( 有利 顏色淺

加鹼時 ,



酸 鹼

HBrO Br

H O

H

Br₂  ₂ _ ^  ^ 

鹼

鹼性不利生成 有毒性 ,

Br2



鹼淡；酸深 鹼淡；酸深

HBrO Br

H O

H

Br



 _





紅棕色 無色

 溫度對平衡移動

多 少

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

D C

B

A

  熱   

相對少

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

降溫時

右側相對少 向右

。 正反應速率增加 平衡向右移動時，表示



向右

) ( R_  R_  R_原平衡

 系統升溫時：  系統降溫時：

D C

B

A

  熱   

向左

) ( R_原平衡  R_  R_

左側相對少 向左

左 → 右 右 → 左

。 逆反應速率增加 平衡向左移動時，表示



多 少

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

相對少

反應類型 溫度變化 熱能相對比較 平衡移動方向 顏色變化

放熱反應 升溫時

降溫時

左側相對少 向左

。 正反應速率增加 平衡向右移動時，表示



向左

) ( R_  R_  R_原平衡

 系統升溫時：  系統降溫時：

向右

) ( R_原平衡  R_  R_

右側相對少 向右

右 → 左 左 → 右

。 逆反應速率增加 平衡向左移動時，表示



 熱







A





 



 熱

 熱水中 多

 討論：

（ 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 。

四氧化二氮與二氧化氮的平衡

正 多

（媒體： 1

， 15” ）

紅棕色

2 4

2

O 2NO

N  熱  _

無色

向右

移

"

少

"

向

) ( R_  R_  R_原平衡

熱深



深

少

增加 快

 冰水中 少

冷淡



（媒體： 1

， 52” ）

 討論：

（ 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 。

四氧化二氮與二氧化氮的平衡

淡 降低

紅棕色

2 4

2

O 2NO

N  熱  _

無色

移

"

少

"

向

向左

) ( R_原平衡  R_  R_

冷淡；熱深 冷淡；熱深

逆

少 多

慢

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



範例解說

（紅棕色）

（無色）

2 4

2O

2NO

熱 _ 



降溫

熱水 冰水

A

冷淡



使少 須向左

冷淡；熱深 冷淡；熱深

或  增加 NO₂

 減少 N₂O₄  增加壓力

少 多

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： 2NO₂  N₂O₄ ＋熱量

（紅棕色） （無色）

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。

範例解說

C

（向左， N₂O₄ 減少）

 熱



2

紅棕  無色

向右

移

"

少

"

向

（向右，冷淡）

 熱



2

紅棕  無色

向左

)

( R_原平衡  R_  R_ ( R_  R_  R_原平衡 )

（向左）

（向左，增加）

 平衡反應解釋

（巨觀及微觀）

少

O H CO

CaCl CaCO

HCl _{3 2 2 2}

2     

 酸與碳酸鈣反應：

（ 1 ）達平衡後，巨觀上，氣泡 。

（ 2 ）達平衡後，若再把塞子取下，會發生何現象？

。

 其原因為 逸出系統，使可逆反應式中的 邊 （左或右）相對少，使 反應速率增加所致。

平衡反應解釋

（媒體： 1

， 1’11” ）

塞子取下

不再發生 又發生氣泡

氣泡 右

正

向右

) ( R_  R_

系 統

水溶液

沉澱

 解離（或溶解）的平衡

（ 1 ）未飽和水溶液中，再加入少量溶質，溶解速率 沉澱速率。

（ 2 ）飽和水溶液，再加入溶質，溶解速率 沉澱速率。

平衡反應解釋

_ 3 3 K NO KNO 



  



)

aq 11( 22 ) 12

11( 22

12HOCHO C_S

 _{  }

  

結晶

＞

＝

系 統

O H CO

CaCO HCO

Ca( ₃)₂  ₃  ₂  ₂

可溶性

 碳酸氫鈣水溶液的平衡（鐘乳石的成因）

（ 1 ）形成 [ 洞穴 ] ：酸性水，溶解石灰岩，形成可溶性的 。

（ 2 ）形成 [ 鐘乳石 ] ：當飽和的碳酸氫鈣水溶液，

若環境之 或 減少，有利於 CaCO3 生成。

平衡反應解釋











3

CO H O Ca 2HCO

CaCO

（媒體： 1

， 3’52” ）

有利 [ 鐘乳石 ] 生 有利 [ 石穴 ] 形 成

成

碳酸氫鈣

CO

H

O

鐘乳石的成因

石鐘乳 石筍

石柱

石簾

1. （　 ）甲： KNO₃ （固體） K ^＋＋ NO₃ ^－ 乙： H₂O  OH ^－＋ H ^＋ 丙：水（液體） 水蒸氣

上面三種平衡存在於燒杯內（如圖）的有哪些？

　 （ A ）僅有甲 （ B ）僅有乙

（ C ）僅有甲、乙兩種 （ D ）有甲、乙、丙三種。

密閉

範例解說

C

) ( 2O g

H

持續少

系 統

 壓力對平衡移動

 勒沙特列原理：反應向抵銷壓力變化的方向進行

壓力對平衡移動的影響

壓力改變 採取措施 平衡移動方向

容器體積加大 容器體積壓縮 壓力增大

壓力減小

向氣體粒子係數總和較小的一方移動 氣體粒子莫耳數總和大的

氣體粒子莫耳數總和小的

向氣體粒子係數總和較大的一方移動

壓力增加（氣球變小）

 需減氣體 ， 抵銷壓力增大 壓力減小（汽球變大）

壓力 體積1





 需增氣體 ， 抵銷壓力減小

不移動 ,

b a

if





 討論：氮氣與氫氣在高溫、高壓下製氨的化學平衡

 反應向係數和較 的一方進行

 反應向 進行（ 反應速率增加）

討論一 氫、氧反應成氨的平衡

) 3( )

2( )

2(

2

3 H

 N

  NH

增加 右

係數和 4 係數和 2

正 小

1

小 向右

) ( R_  R_

（壓力增大時，向氣體係數和小的進行）

討論二 大理石與鹽酸的平衡

 討論：

（ 1 ）最初在針筒中裝入大理石和鹽酸時，即產生大量二氧化碳，並將 推筒位置上移。直至不再產生氣體，顯示達到化學平衡。

（ 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 。

CaCO

＋ 2HCl

CaCl

＋ H

O

＋ CO

 平衡狀態

增加 減小

大 右

 活塞拉起

正 快

氣體係數和 1

氣體係數和 0

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）。

熱 放

相對少

向右

) ( R_  R_

正 右

增加 減少

1

氣體係數和 氣體係數和 2

4

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：

 增高溫度時：

 （正、逆）反應速率增加，反應向 （左、右、不）移 動。

 正反應速率 逆反應速率（ ＞、＝、＜）。

 氨氣的量會 （增加、不變、減少）。

 氣體總分子數 （增加、不變、減少）。

熱 相對少

1

氣體係數和 2

氣體係數和 4

正逆

升溫，正逆速率均增加

) ( R_  R_  R_原平衡

左

＜ 減少

增加

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：

 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）。

 增加催化劑的量，反應向 （左、右、不）移動。

1 熱

氣體係數和 2

氣體係數和 4

向氣體係數和小者移動

向右

) ( R_  R_

增加

右 增加

減少 不

2. （ ）密閉容器中裝有紅棕色的 NO

範例解說

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。

（紅棕色）

（無色）

2 4

2O

2NO

 熱  _

A

（媒體： 1

， 57” ）

冷淡 ; 大壓淡



向右

 升溫及低壓

 濃度－酸鹼改變時  鹼 淡 ；酸 深 。 （ CrO

 Cr

O

； Br

； Cl

）

 溫度－冷熱改變時  冷 淡 ；熱 深 。（ N

O

 NO

）

 壓力－大小改變時  大壓 淡 ；小壓 深 。（ N

O

 NO

）

參考結論

範例解說

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：

 哪一個人所做之示意圖最合理？ 。

（選填：張三、李四、王五、趙六）

 粒子共存且原子不滅

張三

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

範例解說

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

 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？

。

 粒子共存且原子不滅

12 黑 6 白

12 黑 6 白

14 黑 6 白

12 黑 6 白

12 黑 4 白

李四 「原子不滅」不符

王五 「粒子共存」不符

趙六

「粒子共存」及「原子不滅」不符

課程結束