2。陕西高等学校精品资源共享课程无机化学咸阳师范学院化学与化工.PPT

§10.1 可逆反应与化学平衡状态 §10.2 化学反应进行的方向 §10.3 化学平衡的移动 本章重点 10.1.1 可逆反应与化学平衡 在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的程度不同而已。例如反应： （1）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) （2）Ag+(aq) +Cl-(aq) AgCl(s) （3）3H2(g)+ N2(g) 2NH3(g) 3. 化学平衡 在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等时反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态称为化学平衡。如： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 正逆反应达到动态平衡，即：v正 ＝ v逆 就可以说该反应已经达到化学平衡了。此时，△G＝0。 那么对于△G＞0和△G＜0的状态都是不稳定状态；都会自发地转化为△G＝0的状态。即, 任何系统都有向平衡状态接近的趋势。 10.2.2 化学反应等温式 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（范特霍夫等温方程）： 2. 多重平衡规则（偶联反应的平衡常数） ?G是状态函数，具加合性 § 10.3 化学平衡的移动 任何化学平衡都是在一定温度、压力、浓度条件下的暂时的动态平衡。一旦反应条件发生变化，原有的平衡状态就被破坏，而向另一新的平衡状态转化。 影响化学平衡的因素主要有三种：浓度、温度、压力。可积极控制实验条件，使平衡向期望的方向移动。 10.3.1 浓度对标准平衡常数的影响 在一定温度下， K?是定值，Q变化。因此浓度的变化导致体系的ΔG发生变化，从而会导致反应进行的方向发生变化。由Q/K?比值即可判断化学平衡移动的方向。 10.3.3 温度对标准平衡常数的影响 设T1时的平衡常数为 ， T2时的平衡常数为 ，则 对Van‘t Hoff 方程式的讨论 当 ?GT = 0 时，体系处于平衡状态， 有 则： = -2.30 RT lg K? +2.30 RT lgQ 10.2.3 化学反应方向的判断 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 由于： 10.2.4 标准平衡常数Kθ与△rGθ的关系 1. 标准平衡常数Kθ的求算 如果系统达到平衡, 则不但意味着△rGm(T)＝0, 而且意味着反应商等于标准平衡常数： =Kθ 或 则有 由于 △rGm(T)＝0， 代入上式， 求化学反应 2NO2(g) N2O4(g) 在298K 时的Kθ。 例题 K? =6.88 故 K? = - = =1.929 K? =6.88 故 K? = - = =1.929 解：查表得 △fGmθ (NO2, g)=51.30KJ/mol, △fGmθ (N2O4,g)=97.82KJ/mol △rGmθ=△fGmθ (N2O4,g) - 2×△fGmθ(NO2,g) =97.82-2×51.30 =-4.87 KJ/mol 在一个平衡体系中，有若干个平衡同时存在时，一种物质可同时参与几个平衡，这种现象称多重平衡。 例 700 °C时， （1）SO2(g) + 0.5 O2(g) = SO3(g) = - RT ln （2）NO2(g) = NO(g) + 0.5 O2(g) = - RT ln （3）SO2(g) + NO2(g) = SO3(g) + NO(g)