03化学反应速率和化学平衡-刘伟明编《无机及分析化学》全套课件报告.ppt

2-2-3 影响反应速率的因素 2-3-1 可逆反应与化学平衡 2-3-2 化学平衡常数 2-3-2 化学平衡常数 2-4-1 浓度对化学平衡的影响 2-4-1 浓度对化学平衡的影响 2-4-2 压力对化学平衡的影响 2-4-3 温度对化学平衡的影响 2-4-４催化剂对化学平衡的影响 2-3-3 化学平衡的计算 解: (1) 设达平衡时c(HI)= x mol·L-1　　　 H2(g) + I2(g) → 2HI(g) 始态浓度/(mo1·L-1) 1.00　 1.00 0变化浓度/(mo1·L-1) -x/2　　-x/2　 　 +x平衡浓度/(mo1·L-1) 1.00-x/2 1.00-x/2　 x则 x2 Kc = ──────── = 45.7 (1.00-x/2 ) (1.00-x/2) x＝1.54 平衡时各物质的浓度为：c(HI)=1.54 mol·L-1 c(H2)=c(I2)=(1.00-1.54/2)mol·L-1=0.23mo1·L-1 I2的变化浓度= -x/2 = 0.77 mol·L-1I2的平衡转化率α =(0.77/1.00)×100%=77% 例 763.8K时,反应H2(g)+I2(g)→2HI(g) Kc=45.7 反应开始时H2和I2的浓度均为l.00 mol·L-1, 求反应达平衡时各物质的平衡浓度及I2 的平衡转化率。 假定平衡时要求有90％I2转化为HI, 问开始时I2和H2应按怎样的浓度比混合? [思路] (2) 根据平衡移动原理，增大反应物的浓 度，可以使平衡向正向移动。增大H2 的初始浓度，可以提高 I2的转化率。 解:(2)设开始时c(H2)=xmol·L-1,c(I2)=ymol·L-1　　　　　　 　 H2(g) + I2(g) → 2HI(g)始态浓度/(mo1·L-1)　 x　　 　y　　 　0平衡浓度/(mo1·L-1) x-0.9y 　y-0.9y　 1.8y 则 (1.8y)2 Kc = ──────── = 45.7 ( x-0.9y) (y-0.9y) 　　　　　x/y = 1.6/1.0 若开始　H2和I2的浓度以1.6 : 1.0混合， 　　　　I2 的平衡转化率可达90% 催化剂的特性 1.催化剂不改变反应的焓变，方向和限度 2.催化剂使反应速率常数增大, 对确定反应, 温度一定时,不同的催化剂有不同的k值 3.对同一可逆反应, 催化剂同等程度地降低 正、逆反应的活化能 ◎催化剂有特殊的选择性,同样的反应物,使 用不同的催化剂,可得到不同的反应产物 如　　　反应　CO + H2 → 200~300p 、573K, Cu催化 → CH3OH 10~20p 、473K、 Fe-Co催化 → 烷、烯烃 常压、523K、Ni催化 → CH4 + H2O 150p 、423K、Ru催化 → 固体石蜡 第二节化学反应中的质量关系 第3章 化学反应速率和化学平衡 3.3 化学平衡 可逆反应和不可逆反应 不可逆反应——反应物能全部转变为生成 物, 亦即能进行到底的反应 例如：HCl + NaOH → NaCl + H2O MnO2, ? 2KClO3 2KCl + 3O2↑ 可逆反应和不可逆反应 可逆反应 　当p=100kPa、T=773K，SO2与O2以2:l体积比在密闭容器内进行反应时, SO2转化为SO3的最大转化率为90％。　　 因为SO2与O2生成SO3的同时, 部分SO3在相同条件下又分解为SO2和O2。 2SO2(g) + O2(g) 　　2SO3(g) V2O5 可逆反应——同一条件下可同时向正、逆 　　　　　　两个方向进行的反应 化学平衡 在一定的温度下,反应物 在密闭容器内进行可逆 反应,随着反应物不断消 耗、生成物不断增加,正反 应速率不断减小,逆反应 速率不断增大,反应进行 到一定程度,正反应速率 和逆反应速率相等,各反