中国农业大学赵士铎版普通化学课件2.ppt

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1、第二章化学平衡2化学平衡化学反应进行的限度化学平衡原理及其计算化学平衡的移动——李·查德理原理2化学平衡2.1标准平衡常数2.1.1化学平衡状态2.1.2标准平衡常数2.1.3反应商判据2.2多重平衡系统2.3化学平衡的移动2.3.1浓度的影响2.3.2压力的影响2.3.3温度的影响2化学平衡化学平衡状态可逆反应在同一条件下，既能正向进行，又能逆向进行的化学反应化学平衡状态在一定条件下，可逆反应处于正、逆反应速度相等时的状态2化学平衡2.1标准平衡常数v正v逆v正=v逆化学平衡状态化学平衡的特征化学平

2、衡是有条件的；平衡状态是一定条件下反应所能进行到的最大限度；是一种动态平衡；平衡组成与达到平衡的途径无关。2化学平衡2.1标准平衡常数化学平衡状态例：水煤气反应：CO2+H2==CO+H2O；T=1473KM起始M平衡cCO2cH2cCOcH2O[CO2][H2][CO][H2O]1、0.010.01000.0040.0040.0060.0062、0.010.02000.00220.01220.0780.0783、0.010.010.0100.00410.00410.00690.00594、000.0

3、20.020.00820.00820.01180.0118平衡时:[CO2].[H2]/[CO].[H2O]值为:1、2.25；2、2.27；3、2.42；4、2.072化学平衡2.1标准平衡常数根据化学反应等温式ΔrGm(T)=ΔrGmΘ(T)+RTlnQ，必有=0标准平衡常数，系统达到平衡时eq标准平衡常数令：ΚΘ=Qeq——反应的标准平衡常数或热力学平衡常数标准平衡常数的物理意义KΘ值的大小表示了反应完成趋势的高低。KΘ越大，达到化学平衡时反应正向(向右)完成的越彻底。标准平衡常数的性质KΘ是温

4、度的函数，不随浓度(分压)而变化。2化学平衡2.1标准平衡常数标准平衡常数ΔrGｍΘ(T)与ΚΘ的关系ΔrGｍΘ(T)=-RTlnKΘΔrGｍ(T)=-RTlnΚΘ+RTlnQ标准平衡常数表达式对反应0=BB(g)ΚΘ=[peq(B)/pΘ]B对反应0=BB(aq)ΚΘ=[ceq(B)/cΘ]B2化学平衡2.1标准平衡常数标准平衡常数注意事项：KΘ的SI单位为1；书写任何平衡常数表达式，都必须与相应的方程式对应；若反应中有纯固体或纯液体，或在稀水溶液中发生的反应，则固体、液体以及溶剂水

5、都不在KΘ表达式中出现。标准平衡常数ΚΘ与反应商Q在形式上完全相同，但ΚΘ中的各组分必须是平衡浓度（或平衡分压）。2化学平衡2.1标准平衡常数例题例1：写出反应Fe(s)+2H+(aq)=Fe2+(aq)+H2(g)的标准平衡常数表达式。解：2化学平衡2.1标准平衡常数例题例2：673K时，反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的K1Θ=6.2×10-4，求反应NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)的K2Θ。解：如0=BB的平衡常数为KΘ，则0=n(BB)的平衡常数为(KΘ)n

6、2化学平衡2.1标准平衡常数例题N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)K1Θ=Π[peq(B)/pΘ]BB=-1-3+2=-21/3N2(g)+H2(g)=2/3NH3(g)K2Θ=Π[peq(B)/pΘ]BB=-(1/3)-1+2/3=-(2/3)因此:K2Θ=[K1Θ]1/3,n=1/3NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)K3Θ=Π[peq(B)/pΘ]BB=-1+1/2+3/2=1因此:K3Θ=[K1Θ]-(1/2),n=-(1/2)2化学平衡2.1标准平衡常数例题例3

7、：反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在恒温恒容条件下进行。已知373K时K=1.5108。反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1,c0(Cl2)=0.0270mol·L-1，c0(COCl2)=0。计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。2化学平衡2.1标准平衡常数例题解1：设平衡时ceq(CO)=xmol·L-1CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)开始c0/(mol·L-1)0.03500.02700平衡peq/kPa3101x3101x-24.8

8、1108.5-3101x？能否将平衡浓度带入标准平衡常数表达式p=(n/V)RT=cRT变化Δc/(mol·L-1)平衡ceq/(mol·L-1)(0.0350-x)(0.0350-x)x-0.0080(0.0350-x)0.0350-xx2化学平衡2.1标准平衡常数例题解2：设平衡时peq(Cl2)=xkPaCO(g)+Cl2(g)COCl2(g)开始c0/(mol·L-1)0.03500.02700开始p0/kPa108.583.70变化Δp/kP