05章 化学平衡.pptVIP

二、化学平衡 1.可逆反应的特点 热力学角度： 动力学角度：r正 = r逆 体系达平衡 2.化学平衡定义：正逆反应速度相等时，体系所处的状 态（动力学角度） 反应物和产物的自由能不再随时间变化的 状态（热力学角度） 3.化学反应平衡状态的重要特征 (1)前提：一定条件、封闭体系中进行的可逆反应。 (2)条件：r正 = r逆 ，?G=0 (3)标志：反应物与生成物浓度不随时间变化——可逆反应进行的最大限度。 (4)特点：一定条件的动态平衡，是相对的、暂时的平衡。当条件变化时，这种相对暂时的平衡将被破坏，重新建立新的平衡。 例：N2O4(g) ? 2 NO2(g) 无色 红棕色 在373K恒温槽中反应一段时间后，反应混合物颜色不再变化，显示已达平衡，测得平衡时N2O4、NO2浓度 N2O4(g) ? 2 NO2(g) N2O4-NO2体系的平衡浓度（373K） 次序 起始浓度 浓度变化 平衡浓度 [NO2]2 /[N2O4] ? /mol·dm-3 /mol·dm-3 /mol·dm-3 1 从反应 N2O4 0.100 -0.060 0.040 0.36 物开始 NO2 0 +0.120 0.120 2 从产物 N2O4 0 +0.014 0.014 0.37 开始 NO2 0.100 -0.028 0.072 3 从反应混 N2O4 0.100 -0.030 0.072 0.37 合物开始 NO2 0.100 +0.060 0.160 平衡时 [NO2]2 /[N2O4]不变， 即达到一个“常数”—称为“平衡常数”（K）。 N2O4(g) ? 2 NO2(g) K = [NO2]2 /[N2O4] = 0.37 （373 K） 5-1-2平衡常数 一、平衡常数 1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓度的方程式计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方的乘积之比，为一常数，称为“平衡常数”. 2.平衡常数的意义 表示在一定条件下，可逆反应所能进行的极限。 K↑，正反应彻底↑。 通常：K 107，正反应单向 K 10-7，逆反应单向 K = 10-7 ?107，可逆反应 注意： ①平衡常数只是温度的函数，而与反应物或产物的起始浓度无关 N2O4(g) ? 2 NO2(g) T / K 273 323 373 Kc 5×10-4 2.2×10-2 3.7×10-1 ②平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) K =3.6 ?1024 (298K) ③平衡常数的书写形式和数值与方程式有关。 ④稀的水溶液反应，[H2O]不写在平衡常数表达式中。 例：Cr2O72- + H2O ? 2 CrO42- + 2 H+ K = ([CrO42-]2 [H+]2) / [Cr2O72- ] ⑤反应中纯固体、纯液体的浓度不写在平衡常数表达式中。 二、经验平衡常数与相对平衡常数 1.平衡常数的分类 （1）经验平衡常数（实验平衡常数）： Kc , Kp, K杂 （2）相对平衡常数：Kr (或标准平衡常数K? ） （1）经验平衡常数（实验平衡常数）： Kc , Kp, K杂 例1：Cr2O72- + H2O ? 2 CrO42- + 2 H+ Kc = ([CrO42-]2 [H+]2) / [Cr2O72- ] = 2.0 × 105 (mol·dm-3 )3 例2： N2O4(g) ? 2 NO2(g) Kp = p2(NO2) /p(N2O4) = 1116 kPa （373 K） Kc