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第6章 化学平衡常数 主 讲：燕翔（副教授） 单 位：陇南师专生化系 E-mail:yanxiang0207@163.com Kθ 是温度的函数，与浓度、分压无关； 标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应； pθ是标态压力，p是各气体的分压； Cθ是标态浓度，C是溶液中各物质浓度； 问题： 如果一个反应可以看成是由几个分反应组成的，则总反应的平衡常数与分反应的平衡常数之间有何关系？ 如果对一个已达平衡的气体化学反应，增加系统的总压或减小总压，对化学平衡的影响将分两种情况： 对于气体分子数减小的反应 ，即Σ?B 0，J Kθ，平衡向正向移动，即向气体分子数减小的方向移动。 对于气体分子数增加的反应， 即Σ?B 0，J Kθ，平衡向逆向移动，即向气体分子数减小的方向移动。 ●某温度下反应 N2 ( g ) + 3 H2 ( g ) = 2 NH3 ( g ) 达到平衡时， [ NH3 ] = 4 mol ·L－1 ， [ N2 ] = 3 mol ·L－1 ，[ H2 ] = 9 mol ·L－1 ， 求该温度时反应的平衡常数 Kc 解: Kc = 7 ? 10 -3 ( mol ·L-1 )-2 2．标准平衡常数 ◆ 活度(ai):为使理想溶液(或极稀溶液)的热力学公式适用于真实溶液，用来代替浓度的一种物理量。 ●纯固体、纯液体、溶液中溶剂，ai=1 ● 气态物质 ●溶液中溶质 范特霍夫等温方程(p158)： ● 当反应达到平衡状态时 ● 对于气相反应 标准平衡常数的意义： 在一定温度下，当气相系统达到化学平衡时，参与反应的各气体的分压与热力学标压之比，以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数。 p A(g) + q B(g) == d D(g) + e E(g) ● 对于溶液中的反应 标准平衡常数的意义： 在一定温度下，当液相系统达到化学平衡时，参与反应的各溶质的浓度与热力学标准浓度之比，以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数。 p A(aq) + q B(aq) == d D(aq) + e E(aq) ● 对于一般化学反应（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，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K，称为杂平衡常数。 注意： 纯液相和纯固相不出现在平衡常数表达式中。 稀的水溶液中反应， [H2O] 不写在平衡常数表达式中。 解: ●反应 A ( g ) = 2 B ( g ) 在某温度达到平衡时，各组分的分压均为 1.0 ? 10 5 Pa，求其经验平衡常数 Kp 和标准平衡常数 K? 。 ▲ 标准平衡常数没有量纲! ●气相反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3 (g) HAc = H+(aq)+ Ac-(aq) ●水溶液中的平衡 3．平衡常数的意义 ◆ Kp, Kc, Kθ仅是温度的函数。K值大小可判断反应进行的程度，估计反应的可能性。 ● N2 + O2 = 2NO Kc=1× 10-30 (298K) 基本不能进行，但在高温(雷电)条件下平衡常数增大 ● 2Cl(g)=Cl2(g) Kc=1 × 1038(298K) 非常彻底 ● 2SO2 + O2 = 2SO3 Kc=3.6×1024 (298K) （速度极慢）V2O5可做催化剂-----加快速度 一般常数在10 -7～107之间属于典型的可逆反应 ◆ 平衡常数数值的大小，不能预示反应达到 平衡所需要的时间 (2) 预测反应的进行方向 对于一般的化学反应： aA (g)+ bB(aq)+cC(s)  xX(g)+yY(aq)+zZ(l) 任意状态下: J Kθ 反应正向进行 J =Kθ 体系处于平衡状态 J Kθ  反应逆向进行 J 称为反应商，可作为反应进行方向的判据. ● 求 2 NO2 ( g ) == N2O4 ( g ) 298 K 时的 K? 解： K? = 6.88 ● 此公式求得的平衡常数一定是 K ? 4．书写平衡常数关系式的规则 ◆ 纯固体、纯液体其浓度、活度视为常数(1) ● CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) Kc= [CO2] Kp=p(CO2) K? =α(CO2) ● CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(l) ◆ 稀溶液的溶剂[H2O] ，不出现在平衡常数表达式中 ●