南医大无机化学04化学平衡ppt课件.ppt

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1、Chap.4化学平衡ChemicalEquilibrium1§1.化学反应的可逆性和化学平衡可逆反应，化学平衡§2.标准平衡常数实验平衡常数K，标准平衡常数Kθ§3.Kθ与反应ΔrGmθ(T)的关系等温方程式，反应商§4.化学平衡的移动浓度、压力、温度的影响主要内容2在同一条件下，既能按反应方程式从左向右进行又能从右向左进行的反应叫可逆反应（reversiblereaction）。从左向右进行的称正反应，从右向左进行的称逆反应。用可逆箭号表示。如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)一、可逆反应4.1化学反应的可逆性和化学平衡3可逆程度极微小的反应，称不可逆反应（irre

2、versiblereaction）。如高锰酸钾分解为氧气:一、可逆反应4.1化学反应的可逆性和化学平衡4二、化学平衡将一定量的H2和I2置密闭容器中，一定条件(p、T)下使其反应。H2(g)+I2(g)2HI(g)4.1化学反应的可逆性和化学平衡5一段时间后，正逆反应速率相等，H2、I2、HI浓度不再随时间变化，但反应并没有停止。在化学反应中，把正反应速率和逆反应速率相等时体系所处的状态叫化学平衡（chemicalequilibrium）。二、化学平衡4.1化学反应的可逆性和化学平衡γ正=γ逆≠06化学平衡的特点1、平衡是动态的2、到达平衡状态的途径是双向的3、平衡组成与达

3、到平衡的途径无关7一、实验平衡常数反应达到平衡时，生成物平衡浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比是一个常数（各物质平衡浓度的幂次等于反应式中各物质的化学计量数），这个常数叫实验平衡常数K(equilibriumconstant)。在一定温度下，这个常数是一定值。4.2标准平衡常数8实验平衡常数Kc设可逆反应达到平衡aA(aq)+bB(aq)fF(aq)+hH(aq)Kc是实验平衡常数：当∑ν=0，Kc无量纲当∑ν≠0，Kc有量纲9实验平衡常数Kp设可逆反应达到平衡aA(g)+bB(g)fF(g)+hH(g)Kp是实验平衡常数：当∑ν=0，Kp无量纲；当∑ν≠0，Kp有量

4、纲10Kc和KpKc和Kp之间可以相互换算，相关的式子有：pV=nRTp=(n/V)RTp=cRTc为浓度换算时，要注意各物理量的单位。11例:在高温时2HI(g)=H2(g)+I2(g)分解,在一密闭容器中,有2molHI,在440℃时达到化学平衡，其Kc=2.0×10-2，求HI的分解率。解:2HI(g)=H2(g)+I2(g)初/mol·L-1200平/mol·L-12-2xxxKc=x2/(2-2x)2=2.0×10-2，x=0.22(mol·L-1)分解率=（2×0.22/2）×100%=22.0%12二、标准平衡常数表达式4.2标准平衡常数aA(aq)+bB(a

5、q)dD(aq)+eE(aq)c=1mol·L-1,为标准浓度。[D]/c为平衡相对浓度，通常用[D]表示。c/c相对浓度常用cr表示。13二、标准平衡常数表达式4.2标准平衡常数aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)p=101.3kPa,标准压力对于理想气体反应，气体的分压比浓度更易测定，此时平衡常数用表示。14例，氢气和碘蒸气化合为碘化氢的反应达到平衡后，H2+I22HI二、标准平衡常数表达式4.2标准平衡常数15与温度有关，但与反应物浓度、分压无关。还取决于反应物本性。对同一个反应，在一定温度下，平衡常数相同，但平衡浓度不一定相同。（与初始浓度有关）对于

6、不含气相物质的反应，K和K在数值上相等，因为标准态的值c=1。有气相物质参加的反应，K和K之间经常不相等，因为标准态p≠1。关于平衡常数K和K16书写平衡常数表达式注意事项1.反应体系中的纯固体、纯液体及稀溶液中的水，不出现在表达式中(规定浓度为1)2.平衡常数表达式必须与反应方程式一致。反应式不同，K不同。3.正逆反应的平衡常数互为倒数。4.几个反应的相加或相减得到总反应，总反应的平衡常数等于各分步平衡常数的相乘或相除（多重平衡）。17rGm是反应的任意状态摩尔自由能变；rGm是反应的标准摩尔自由能变。Q为反应商4.3标准平衡常数与的关系在等温等压下的封

7、闭体系中，可以用反应的吉布斯自由能变化G来判断反应自发进行的方向，对于化学反应：aA+bBdD+eE上式称为化学反应等温方程式18等温方程式中Q的意义需要注意的是：Q表示的是某一时刻的浓度或压力幂乘积商，其意义与平衡常数K是不一样的。同样，纯固体、纯液体、稀溶液中的溶剂水不出现在表达式中。溶液反应的反应商记作Qc，气体反应的反应商记作Qp。194.3标准平衡常数与的关系当反应达到平衡时，rGm=0，则：20公式的应用已知标准自由能变化求平衡常数已知平衡常数求标准自由能变化一定温度条件下，用Q值与K值相对大小判断