内蒙古民族大学无机化学(吉大武大版)第5章 化学平衡.pptVIP

第 5 章化 学 平 衡Chemical Equilibrium; 在研究物质的变化时，人们不仅注意反应的方向和反应的速率，而且也十分关心化学反应可以完成的程度，即在指定的条件下，反应物可以转变成产物的最大限度。这就是我们要讨论的化学平衡问题。 本章讨论的主要内容有： 1．化学平衡和平衡常数的概念 2．多重平衡规则 3．化学平衡的计算 4．标准平衡常数与标准自由能变的关系 5．化学平衡移动的原理。; §5-1 化学反应的可逆性和化学平衡;化学平衡：在可逆反应中，正反应速度与逆反应速 度相等时的状态，称为化学平衡状态， 简称化学平衡。 在化学平衡状态下：反应并未停止，只是正逆 反应速度相等。即 v正 = v逆 ，因此化学平衡是一种动 态平衡。 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡条件包括体系各物质的浓度、温度、压力 条件的改变，平衡将发生移动。; 化学平衡的特点; 平衡状态是两种相反趋势导致的折中状态 ;§5-2 平衡常数;通过以上数据可以看出，无论反应从哪个方向开始，尽管平衡组成不同，但 的值是不变的。;从经验平衡常数 Kc 的表达式中可以看出，Kc 的单位是：[mol · dm－3]( e + d ) － ( a + b)即为浓度的某次幂。 当 (e + d) = (a + b) 时， Kc 无单位; 注意：（1）平衡状态，平衡体系各物质浓度保持不变，但各 物质浓度值与初始浓度有关。（2）平衡常数与各物质初始浓度无关但与温度有关。; 复相反应的经验平衡常数用 K 表示，即不是KC也不是KP例： CaCO3(S) CaO(S) + CO2(g) 复相反应 K = PCO2 ; N2O4(g) 2NO2 (g) K1= 0.36 N2O4(g) NO2(g) K2 = K11/2 = 0.60 2NO2(g) N2O4(g) K3 = 1/K1 = 2.78; 同理： （1）= （3）- （2） K1 = K3 / K2 注意：在处理多重平衡关系中,所有平衡常数必须在 同一个温度。 2-3 平衡常数与化学反应的程度 体系达平衡时，体系中各物质浓度不再随时间 而改变，这时反应物已最大限度地转变为产物。 平衡常数 KC 越大，反应进行程度越大。 我们可以用转化率 α 来标志化学反应在某个具 体条件下的完成程度。 ; 转化率α%=已转化为产物的总量/反应物起始的总量 ; 利用同样的方法，可以分别求得当 Kc = 4 和 Kc = 1 时，CO的平衡转化率分别为 67% 和 50%，可以说，在其它条件相同时 Kc 越大，平衡转化率越高。; 2-4 标准平衡常数 将浓度或分压分别除以各自的标准态，即得相对浓度或相对分压。 ; 对溶液反应 aA(aq) + bB(aq) eE (aq) + dD (aq) 平衡时 ; 对于没有气相物质的反应，K? 和 K 在数值上相等，因为标准态的值为 1。但是，有气相物质参加的反应，K? 和 K 之间经常不相等，因为标准态 p? ≠ 1 。由于相对浓度、相对压强均无量纲。标准平衡常数 K? 均无量纲。 ; 2-5 平衡常数与化学反应的方向; Qi K? 正向反应自发进行  或 Qi = K? 反应达平衡状态  Qi K? 逆向反应自发进行 ; ?rGm = ?rG?m + RTlnQi 这就是化学反应等温式; 这个式子将非标准态下的两种判据联系起来：