化学平衡和化学反应速率.ppt

《化学平衡和化学反应速率.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章化学平衡和化学反应速率学习要求：了解化学平衡的特征；掌握标准平衡常数和标准吉布斯自由能之间的关系能写出不同类型反应的标准平衡常数表达式，并能利用标准平衡常数进行有关化学平衡的计算能运用多重平衡规则求标准平衡常数。了解温度对标准平衡常数的影响可逆反应与不可逆反应有些化学反应几乎能进行到底，反应物基本上能全部转变为产物。这些几乎进行到底的反应称为不可逆反应。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。这种在同一条件下能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用“”代替

2、“”或“”。在可逆反应中，把从左向右进行的反应称为正反应，从右向左进行的反应称为逆反应。反应工业化方向性问题热效应问题化学平衡问题反应速率问题P443.1化学平衡在可逆反应中，正反应的反应速率等于逆反应的反应速率时系统所处的状态称为化学平衡。化学平衡具有以下几个重要特点：（1）正反应的反应速率和逆反应的反应速率相等是建立化学平衡的条件。（2）化学平衡是可逆反应进行的最大限度反应物和产物的浓度都不再随时间变化，这是建立化学平衡的标志。（3）化学平衡是相对的和有条件的动态平衡，当外界条件改变时，原来的化学平衡被破坏，直至在新条件下又

3、建立起新的化学平衡。3.1.2标准平衡常数推导P45二点说明：1.Q和意义不同2.平衡常数表达式和数值与反应式的书写有关书上例题P463-1、3-2、3-3例写出下列反应的标准平衡常数表达式：（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（2）Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)（3）ZnS(s)+2H3O+(aq)Zn2+(aq)+H2S(g)+2H2O(l)解：上述反应的标准平衡常数表达式分别为：例1133K时，将CO和H2充入一密闭容器中，发生下列反应：CO(g)+3H2(g)CH4(g)

4、+H2O(g)已知CO和H2的初始分压力分别为101.0kPa和203.0kPa，平衡时CH4的分压力为13.2kPa。假定没有其他化学反应发生，计算该反应在1133K时的标准平衡常数。解：在等温等容下，由理想气体状态方程：pV=nRT可知各种气体的分压力正比于各自的物质的量，因此各种气体的分压力变化关系也是由化学反应方程式中的化学计量数决定的。由化学反应方程式，反应物和产物的平衡分压力分别为：peq(H2O)=peq(CH4)=13.2kPapeq(CO)=p0(CO)－peq(CH4)=101.0kPa－13.2kPa=87

5、.8kPapeq(H2)=p0(H2)－3peq(CH4)=203.0kPa－3×13.2kPa=163.4kPa1133K时，该反应的标准平衡常数为：例298.15K时，SO2(g)，SO3(g)的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-300.19kJ·mol-1和-371.06kJ·mol－1。计算该温度下下列反应的标准平衡常数。解：298.15K时,反应的标准摩尔吉布斯函数变为:298.15K时，反应的标准平衡常数为：例一定量的氯化铵受热分解：=161KJ·mol-1，=250J·mol-1·K-1，求在700K达到平衡时体系的总

6、压？习题P443.1.3多重平衡规则多重平衡规则：如果某反应可以由几个反应相加（或相减）得到，则该反应的平衡常数等于几个反应平衡常数之积（或商）。书上P48例题3-4例：已知下列反应的平衡常数(1)HCN—H++CN-K1θ=4.9×10-10(2)NH3+H2O—NH4++OH-K2θ=1.8×10-5(3)H2O—H++OH-Kwθ=1.0×10-14试计算下面反应的平衡常数NH3+HCN—NH4++CN-Kθ=?解：（1）+（2）－（3）得NH3+HCN—NH4++CN-Kθ例查表求2NO2(g)———N2O4(g)298

7、K时的K解：查表得fGm(NO2，g)=51.30kJ·mol－1fGm(N2O4，g)=97.82kJ·mol－1故K=6.88rGm=fGm(N2O4，g)－2fGm(NO2，g)=97.82－51.302=－4.87(kJ·mol－1)例：求在298K时，能使CaCO3(s)——CaO(s)+CO2(g)自动正向发生的最低CO2分压？因此，298K时CaCO3表面CO2的平衡分压是1.610－18Pa。若CO2分压低于此值，则298K时CaCO3将要分解。即K==1.610－23p=1.6

8、10－23105Pa=1.610－18Pa解：查表得fGm值，计算出rGm=130kJ·mol－1。根据rGm=－RTlnK求出K=1.610－233.2化学平衡的移动导致平衡移动的原因，可以从浓度商Q的改变和标准平衡常数K的改变两个方