上大无机化学A第四章1化学平衡.ppt

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1、化学反应的限度—化学平衡4.2.1化学平衡一、可逆反应在同一条件下，既能向正反应方向进行，也能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)化学平衡的特点：⒈(前提)只有在恒温下，封闭体系中进行的可逆反应才能建立化学平衡；⒉(条件)正、逆反应速度相等；⒊(标志)达到平衡时各物质的浓度都不再随时间改变；⒋(特征)化学平衡是有条件的动态平衡；二、化学平衡反应速度v时间tｖ正ｖ逆ｖ正=ｖ逆化学平衡N2O4(无色)2NO2(红棕色)4.2.2平衡常数（化学平衡定律）1、浓度平衡常数对于反应:aA+bB＝gG+dD在一定温度下达到平

2、衡时，反应物和产物的平衡浓度有如下关系。Kc称为浓度平衡常数可表示为：在一定温度下，某个可逆反应达到平衡时、产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。这个关系称为化学平衡定律。2、压力平衡常数反应物中有气体参加反应，气体可用分压（Pi)来代替浓度写在平衡常数表达式中,得到的平衡常数称压力平衡常数（KP）。问题一、平衡常数的单位？3、标准平衡常数⑴对溶液中进行的反应：（无单位）aA(aq)+bB(aq)=cC(aq)+dD(aq)CΘ=1mol·L-1（标准浓度）⑵对于气相反应：（无单位）aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)(3)若反应体系中同

3、时又气体物质和溶液存在，怎么办？4、平衡常数的意义和运用时应该注意的地方（1）平衡常数是在一定温度下处于平衡态的产物浓度系数指数乘积与反应物浓度系数指数乘积的比值，K°越大,正反应越完全。（2）K°表达式中各物质的分压（或浓度）是平衡时的分压（或浓度），不是起始的分压（或浓度），也不是过程的分压（或浓度）。（3）K°表达式与反应历程无关，但与反应式中系数有关，即K°的大小与反应式写法有关。化学平衡的基本概念：前提——可逆反应；条件——正、逆反应速度相等；标志——各物质的浓度都不再随时间改变；特征——动态平衡。2、化学平衡定律——标准平衡常数K°(K°的物理意义？)水溶液中的

4、反应：aA(aq)+bB(aq)＝gG(aq)+dD(aq)C°：标准浓度=1mol·L-1气相反应：aA(g)+bB(g)＝gG(g)+dD(g)p°：标准压力=100kpa（3）多重平衡规则例如：SO2(g)+CO2(g)==SO3(g)+CO(g)(1)SO2(g)+1/2O2(g)==SO3(g)(2)CO2(g)==CO(g)+1/2O2(g)(3)(3)式和(1)式、（2）式有何关系？？？式（3）=式（1）-式（2）K3=K1/K2结论：如果某一反应可以表示为两个或更多个反应的和（或差），则总反应的平衡常数就等于各步反应平衡常数的乘积。（注意：和rHm不同！

5、）3有关化学平衡定律和平衡常数平衡常数是在一定温度下处于平衡态的产物浓度系数指数乘积与反应物浓度系数指数乘积的比值，K°越大,正反应越完全。平衡常数与温度及书写方式有关，而与浓度、压力无关。平衡常数表达式中，固体、纯液体或稀溶液的溶剂的“浓度项”不必列出。化学反应方程式相加减，则平衡常数相乘除。(4)有关平衡常数的计算：例1：硫氢化铵的分解反应如下：NH4HS(s)=H2S(g)+NH3(g)若在某温度时，把固体NH4HS置于真空容器中使其分解，达到平衡时容器中气体总压力为6.00kpa，求反应的平衡常数。例2：将1.00molSO2和1.00molO2的混合物在630℃和

6、100kpa下，缓慢地通过V2O5，使转化为SO3，反应式为：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)达到平衡时，冷却所得的平衡混合物加以分析，测的剩余的O2为0.615mol，试求Ko。解题思路：求Ko=?求pi=?求xi=?求ni解：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)初始物质的量/mol1.001.00变化物质的量/mol-0.77-0.3850.77平衡物质的量/mol0.6150.230.77nT=1.615平衡分压/1000.23/1.6150.615/1.6150.77/1.6154.2.3化学反应等温方程式对于气相反应aA(g)+bB(g)==

7、gG(g)+dD(g)由热力学可导出：达到平衡时，△G=0使用化学反应等温方程式必须注意：(4)ΔG的单位是kJ·mol-1,而R的单位是J·mol-1·K-1非平衡时，称为反应商，用符号Q表示。△G=-RTlnKo+RTlnQ该式称为化学反应等温方程式。用Ko和Q进行比较判断化学反应的方向。QKo时，△G>0反应逆方向进行。4.2.4化学平衡的移动一、浓度对化学平衡的影响aA(aq)+bB(aq)＝gG(aq)+dD(aq)在其它条件不