大学化学(无机类)第7化学平衡(授课讲义)分析课件.ppt

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1、第七章化学平衡§7.3Gibbs函数与化学平衡§7.4化学平衡的移动§7.2标准平衡常数的应用§7.1标准平衡常数§7.1标准平衡常数7.1.3标准平衡常数的实验测定7.1.2平衡常数表达式7.1.1化学平衡的基本特征Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)炼一吨Fe需多少焦炭（C）？C(s)+0.5O2(g)=CO(g)是否全部的C(s)能转化成CO(g)，全部的Fe2O3(s)和CO能全部转化成Fe(s)和CO2(g)？答案：否！7.1.1化学平衡的基本特征00.01000.010007.60020000.003970.003970.01211.202.044850

2、0.002130.002130.01570.3453.43反应开始：c(H2),c(I2)较大,c(HI)=0,υ正较大,υ逆为0。反应进行：c(H2),c(I2)减小,υ正减小,c(HI)增大,υ逆增大；某一时刻：υ正=υ逆，系统组成不变，达到平衡状态。大多数化学反应都是可逆的。例如：t/s化学平衡：特征：（1）系统的组成不再随时间而变。（2）化学平衡是动态平衡。（3）平衡组成与达到平衡的途径无关。在一定条件下，可逆反应处于化学平衡状态：例：H2(g)+I2(g)=2HI(g)注：（）中的为起始浓度；[]中的为平衡浓度。在一定温度下，Kc为常数7.1.2平衡常数表达式1、经验平衡常数表达

3、式（K）可逆反应：aA+bB=cC+dD温度为T(K)时达到平衡：若均为气体，[PA]等为平衡分压Kp为压力平衡常数若在溶液中，平衡时的浓度分别为[A],Kc为浓度平衡常数Kp、Kc可由实验测定，称之为实验平衡常数复相反应:上述平衡常数，既不是Kp也不是Kc，可用K表示。纯固体、纯液体、稀溶液中大量的水，在K中不出现2.标准平衡常数表达式对于溶液中的反应：对于气相反应：Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)对于一般的化学反应：(1)标准态“”定义：c称为标准浓度，定义c＝1mol·L－1p称为标准压力，定义p＝100kPa(2)K是量纲为1的

4、常数(3)纯液体、纯固体的浓度为1，不出现在平衡常数中(4)K是温度的函数，与浓度、分压无关。(5)K必须与化学反应计量式相对应。标准平衡常数K的有关说明：22HI(g)(g)I21(g)H21+()1/22HI(g)(g)I(g)H22+=()-1]/)I(][/)H([]/)HI([222pppppp=例：3.平衡常数(K)与标准平衡常数(K)：如：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)平衡压力：4.1712.523.57(×106kPa)=1.56×105标准平衡常数无量纲，数值上与实验平衡常数不同。2GeO(g)+W2O6(g)2GeWO4(g)例题：恒温恒容下，GeO(

5、g)与W2O6(g)反应生成GeWO4(g)：7.1.3标准平衡常数的实验测定若反应开始时，GeO和W2O6的分压均100.0kPa，平衡时GeWO4(g)的分压为98.0kPa。求平衡时GeO和W2O6的分压以及反应的标准平衡常数。p(W2O6)=100.0kPa-kPa=51.0kPa平衡pB/kPa100.0-98.0100.0-98.0解：2GeO(g)+W2O6(g)2GeWO4(g)p(GeO)=100.0kPa-98.0kPa=2.0kPa开始pB/kPa100.0100.00变化pB/kPa-98.0-98.0平衡转化率：例如：7.2.1判断反应的程度§7.2标准平衡常数的

6、应用7.2.3计算平衡的组成7.2.2预测反应的方向7.2.1判断反应的程度K愈小，反应进行得愈不完全；K愈大，反应进行得愈完全；K不太大也不太小(如10-3K反应逆向进行。解：pV=nRT因为T、V不变，p∝nBp0(CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=108.5kPap0(Cl2)=(0.0270×8.314×373)kPa

7、=83.7kPa7.2.3计算平衡的组成反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1,c0(Cl2)=0.0270mol·L-1c0(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。例题：已知反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)在恒温恒容条件下进行,373K时K=1.5108。P(B)=c(B)RT开始cB/(mol·L-1)0.03500.02700开始pB/kPa108.5