第2章化学平衡原理11.pptVIP

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五 同时平衡 六 反应的耦合 3. 复相反应 反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体状态、固体状态时,纯液相和纯固相不出现在平衡常数表达式中,该反应平衡常数表达式的气体用分压表示,溶液用浓度表示,平衡常数KX,称为复杂平衡常数。 例: Zn (s) + 2H+ (aq) H2 (g) + Zn2+ (aq) ? Kx量纲: kPa·(mol·dm?3)?1, 4. 平衡常数的几点说明: ①平衡常数表达式需与反应方程式相对应? 例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 ? N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 ? K1 ? K2 , K1 = K22 ②纯固体与纯液态在平衡常数表达式中不出现; 例1: Cr2O72? + H2O 2CrO42? + 2H+? ? 例2: Ca2CO3 (s) CaO(s) + CO2(g) K = p ③ 平衡常数只表现反应进行的程度,即可能 性问题,而不表现到达平衡所需的时间, 即现实性问题; K 越大,反应越彻底,反应倾向性越大; ④多重平衡规则 若干方程式相加(减),则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 ? K2 例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1 / K2 ⑤ 平衡常数K与温度有关,因此要注明K 的温度条件,一个温度下同一化学反应只有一个K。 第二节 化学平衡的计算 (1)利用热力学数据和实验数据计算热力学平衡常数及K?经验平衡常数(K) 。 (2)利用平衡常数计算反应物或产物的浓度,求反应物的转化率。 例1: 合成氨反应在500oC建立平衡 p(N2) = 4.13??106Pa, p(H2) = 12.36??106 Pa, p(NH3) =3.53?106 Pa, 求该反应: N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 的热力学平衡常数 Kp? 与经验平衡常数Kp,Kc。 解: N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 平衡分压(106Pa) 4.13 12.36 3.53 Kp = Kc?(RT) △? △? = -2 Kc =Kp /(RT)△? = Kp /(RT)–2 = 6.60 ?10-8 (mol·L-1) 2 例2: 在一个10L的密闭容器中一氧化碳与水蒸气混合加热,存在以下平衡 CO(g) + H2O(g) CO2(g)+ H2(g) 在800oC时,若Kc = 1, 用 2mol CO及 2mol H2O互相混合, 加热到800 oC, 求平衡时各种气体的浓度以及CO转化为CO2的百分率。 解: CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) 非平衡态 2/10 2/10 0 0 平衡态 0.2-x 0.2-x x x x2/(0.2-x)2 = 1 解得: [CO2]= x =0.1 mol·dm-3 = [H2] = [ CO] = [H2O] 转化率 ? = 0.

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