无机化学化学平衡

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1、第三章　化学平衡研究化学平衡的目的实际生产中除了获得优质产品外，还需要知道：①如何控制反应条件，使反应按人们所需要的方向进行；②在给定条件下，反应进行的最高限度是什么?即高产率、低成本。这就需要找出反应体系达平衡时的温度、压力与各种物质的量及浓度的关系，以指导工业生产，此即研究化学平衡的主要目的。化学平衡某个反应发生后，其进行的程度或限度，即化学平衡。本章主要介绍化学平衡的概念、平衡常数表达式的书写、及诸外界因素对化学平衡的影响。第三章　化学平衡第一节标准平衡常数第二节可逆反应与化学平衡标准平衡常数的测定与计算第三节标准平衡常数的应用第四节化学平衡的移动第五节

2、教学目的与要求了解可逆反应，惰性气体对化学平衡的影响；熟悉化学平衡和标准平衡常数的概念；掌握标准平衡常数表达式的书写；用热力学数据或多重平衡规则计算标准平衡常数；浓度、压力、温度对化学平衡的影响。本章重点标准平衡常数的表达式；用热力学数据计算标准平衡常数；用多重平衡规则计算标准平衡常数；判断反应进行的限度浓度对化学平衡的影响标准平衡常数的测定与计算本章难点第一节　可逆反应与化学平衡一、可逆反应二、化学平衡一、可逆反应有些化学反应是可逆的。如：可逆反应（reversiblereaction）：在同一条件下，反应既可以按方程式从左向右（正反应）进行，也可以从右向左

3、（逆反应）进行。不可逆反应有些化学反应在某一方向上有很大的倾向，我们常把这些反应当做不可逆反应。如:实际上，大多数反应不能进行到底，只有一部分反应物能转变为产物。二、化学平衡正反应速率等于逆反应速率时体系所处的状态叫做化学平衡(Chemicalequilibrium)。可逆反应总是自发趋向于化学平衡。化学平衡的特征平衡条件：正逆反应速率相等，即v正=v逆；平衡标志：反应物和生成物的浓度不随时间的改变而改变；是一种动态平衡。二、化学平衡四大平衡化学平衡符合热力学平衡状态特征，遵守热力学规律（如：G＝0）。化学平衡包括解离平衡、沉淀-溶解平衡、配位平衡、氧化还原

4、平衡，称为无机化学四大平衡。解离平衡沉淀-溶解平衡配位平衡氧化还原平衡RE化学平衡定律在一定温度下，可逆反应达化学平衡时，体系中各物质的浓度不再随时间改变。则产物的浓度以方程式中该物质化学式前的计量系数为乘幂的乘积与反应物的浓度以其计量系数为乘幂的乘积之比是一个常数，称为化学平衡常数。平衡常数表达式该比例系数K叫做反应在温度T时的平衡常数。由实验直接测定的，称为经验（实验）平衡常数。标准状态时，由热力学定律间接求算的，称为标准平衡常数。同一反应，温度相等，K大小一样，即K与反应起始浓度无关平衡常数化学反应温度平衡常数2HI(g)H2(g)＋I2(g)698.1

5、1.8410-2N2O4(g)2NO2(g)3730.364233.2N2(g)＋O2(g)2NO(g)3003.8410-3115006.1510-6同一反应，温度不同，K大小不同，即K与温度有关不同反应，K大小不同，即K与反应本性有关平衡常数平衡常数的物理意义平衡常数表达了一定温度下反应进行的限度。K值越大，达平衡时正反应进行得越彻底，产物的量越多。浓度平衡常数Kc对液体反应，溶液浓度易测定，平衡常数常用浓度平衡常数Kc表示，如——压力平衡常数Kp对气体反应，多用平衡时混合气体中各物质分压间的关系来表示，称为压力平衡常数Kp，如——Kc和Kp关系气体

6、反应也可用浓度平衡常数表示，如——而气体反应的Kc和Kp关系推导如下，对反应——Kc和Kp关系=KcKc和Kp关系气体反应的Kc和Kp关系推导如下，对反应——第二节　标准平衡常数一、标准平衡常数的定义二、标准平衡常数表达式化学反应可用通式表示如下：温度T时，反应的标准摩尔吉布斯自由能变为：在国家标准中，标准平衡常数定义为：上式常改写为：一、标准平衡常数的定义标准平衡常数的特点★K的单位为1。★K只与反应的本性和温度有关，与浓度或分压无关；★标准平衡常数与反应物和产物的性质及标准状态的定义有关；★标准平衡常数与化学反应方程的写法有关；一、标准平衡常数的定义对任意

7、化学反应：二、标准平衡常数表达式反应的摩尔吉布斯自由能变为：由上式可得：cB为任意状态时的浓度Ceq为平衡时的浓度式(3-4)表示标准浓度，等表示相对平衡浓度，以后略去不写。对溶液的反应：重要二、标准平衡常数表达式表示标准压力，等表示相对平衡分压，常略去不写。对气体的反应：重要二、标准平衡常数表达式书写注意①各物质的浓度（分压）均为化学平衡时的浓度（分压）；②标准平衡常数对每一个浓度项（分压项）作处理，单位为1。重要二、标准平衡常数表达式书写注意③反应中有固体或纯液体参加，其浓度视为常数，不写入标准平衡常数表达式中；如—重要二、标准平衡常数表达式④以水为溶剂的

8、稀溶液反应中，水的浓度视为常数，不写入