2009奥赛辅导材料之无机3第三章 化学反应的限度.ppt免费

一、化学平衡及其特点 二、平衡常数K 1 平衡常数 1）实验平衡常数 2）标准平衡常数 3）书写平衡常数时要注意的事项 2 平衡常数与Gibbs自由能变 1）用热力学数据求算K 2）Q的引入 3）化学反应方向的判断 4）化学反应限度的判断 3 多重平衡 三、化学平衡的移动 1 浓度对化学平衡的影响 2 压力对化学平衡的影响 3 温度对化学平衡的影响 Fe2O3(s) + 3 CO(g) = 2 Fe(s) + 3 CO2(g) 炼一吨 Fe 需多少焦炭（C）？ C(s) + 0.5 O2(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！ 二、平衡常数 1、 平衡常数（K） 1）实验平衡常数 可逆反应：aA + bB = cC + dD 若均为气体，且在温度为 T (K) 时达到平衡： 其中，[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 例: H2(g) + I2(g) = 2 HI(g) Kp 与 Kc 的关系： 设为理想气体 PV = nRT ? P = (n/V)RT = CRT 对于反应前后总计量系数相等的反应： Kp = Kc 如： H2(g) + I2(g) = 2 HI(g) 对于反应前后总计量系数不相等的反应 如： N2(g) + 3 H2(g) = 2NH3(g) 2）标准平衡常数（K?)： 如： N2(g) + 3 H2(g) = 2NH3(g) 平衡压力： 4.17 12.52 3.57 (106 kPa) = 1.56 × 105 P? = 1.00 × 105 Pa = 1 bar 标准平衡常数无量纲，数值上与实验平衡常数往往不同。 3）书写平衡常数时应注意的事项： （1）反应方程式的书写不同，平衡常数值不同。 如：273 k 时，反应 N2O4(g) = 2NO2(g) 的平衡常数 = 0.36, 则 反应 2NO2(g) = N2O4(g) = 1/0.36 = 2.78 反应 NO2(g) = 0.5 N2O4(g) = (1/0.36)0.5 = 1.7 （2）纯液体、纯固体参加反应时，其浓度（或分压）可认为是常数，均不写进平衡常数表达式中。 Fe3O4(s) + 4 H2(g) = 3 Fe(s) + 4 H2O(g) （3）K 与温度有关， 但与反应物浓度无关。 K 还取决于反应物本性。 化学反应的限度与平衡常数 K K 反映了在给定温度下，反应的限度。 K值大，反应容易进行。 一般认为， （1） K ? 10+7 自发，反应彻底 （2） K ? 10 -7 非自发，不能进行 （3） 10+7 ? K ? 10 -7 一定程度进行 反应程度受浓度、压力、等条件的影响。可通过实验条件促进平衡的移动。 怎样求K? （1）测定 （2）热力学计算 2、 平衡常数与Gibbs自由能变 ? ? 例 解： 673 K时， 非标准状态下的化学反应的方向： 实际情况下，往往反应物与生成物的浓度（或压力）不是标准状态。 Van’t Hoff 等温式： 在非标态、指定温度下 Q/K? 1 ?GT 0 正向自发 Q/K? 1 ?GT 0 正向非自发 Q/K? = 1 ?GT = 0 处于平衡 例1 2000 °C 时，下列反应的 = 9.8 × 10-2