无机及分析化学 第3章精品.pptVIP

化学平衡移动原理（里·查德里原理/勒夏特里原理 ） （1）增加（或减少）体系总压力，平衡将向气体分子总数减少（或增大）的方向移动； （2）增加（或减少）体系总压力，平衡将向气体分子总数减少（或增大）的方向移动； （3）升高（或降低）体系反应温度，平衡将向吸热（或放热）方向移动； （4）催化剂对化学平衡的移动无影响，它只能缩短或改变达到化学平衡的时间。 * 2-4-４催化剂对化学平衡的影响 催化剂不影响化学平衡状态 对可逆反应来说，由于反应前后催化剂的化学组成、质量不变，因此无论是否使用催化剂，反应的始终态都是一样的，即反应?rGm的不变，K 也不变, 则催化剂不会影响化学平衡状态。 催化剂能改变反应速率，可缩短到达平衡的时间，有利于生产效率的提高。 * * * * * 3）催化剂同时改变正逆反应的 速率，缩短达到平衡所需的时间。 催化剂不改变化学平衡状态. 4）催化剂有选择性。 5）在催化剂或反应体系中加入 少量杂质常常可以强烈的影响催 化剂的作用，这些杂质起助催化剂 或毒物的作用。 酶作为一种特殊的生物催化剂，除上述特点外，还具有以下特异性： 1）催化效率高 2）反应条件温和 3）高度选择性 2.酶 enzyme 3.5 可逆反应与化学平衡 化学平衡 Chemical equilibrium 对于一可逆反应，在一定条件下，当正、逆反应速率相等时，反应体系中各物质浓度或分压不再随时间改变，这种状态称为化学平衡 1.可逆反应 在同一条件下既 能正向反应又能逆 向反应进行的反应。 1）体系达到平衡时，各组分浓度不再随时间变化，但微观上反应仍在进行。 2）若平衡条件不变，化学平衡可以保持；当条件改变时，平衡会被破坏，但在新的条件下又可建立新的平衡。 u u逆 u正 t u正=u逆 2.化学平衡 平衡条件：u正 = u逆 平衡标志：各物质浓度不再随时间改变。 平衡是可逆反应的最大限度。 化学平衡是有条件的动态平衡 改变条件，平衡破坏，在新的条件下达到新的平衡----平衡移动。 3. Dolton 分压定律 定温时，混合理想气体中某组分气体占有与混合气体相同体积时所表现的压力称为该组分气体的分压 partial pressure 例 在3 .0L的容器内盛有8g O2和14g N2 , 求300K时混合气体的总压及O2 、N2的分压。 解 n(O2)=0.25mol n(N2)=0.50mol p(总)=n(总)RT/V =0.75?8.31 ?300/3.0=623.3kPa p(O2)= p(总) ?x(O2) =623.3 ?1/3=207.8kPa p(N2)= p(总) -p(O2)=415.5kPa 4. 标准平衡常数  standard equilibrium constant 气相可逆反应： aA(g) + dD(g) == gG(g) + hH(g) p(B):组分B的分压 pq:标准压力 水溶液中可逆反应 c(B):组分B的浓度 cq:标准浓度,1mol?L-1 1) 标准平衡常数表达式中各物质的浓度或分压均为平衡状态时值 2)标准平衡常数是量纲为1的数.其值与浓度,压力无关.改变温度,标准平衡常数值改变. 书写平衡常数表示式的注意事项 3) 参加反应的固体或纯液体不写 入平衡常数表示式. 稀溶液中反 应有水参加, 水的浓度不写入 平衡常数表示式中. 4) 平衡常数表示式及其数值与反 应式写法有关 3.6 标准平衡常数与ΔrGmθ 的关系 aA(g) + dD(g) == gG(g) + hH(g) van’t Hoff 等温式 Q: 活度商 ?rGm 温度为T， 体系在某一时刻的自由能变 ?rGm 0，正向自发； ?rGm 0，逆向自发； ?rGm= 0，平衡状态。 ?rGm? 温度为T， 反应物和生成物相对浓度及相对压力都为1时的反应自由能变。 ?rGm? 0，正向自发； ?rGm? 0，逆向自发； ?rGm? = 0，平衡状态。 怎样用Q判断反应的方向？ 体系处于平衡状态： 0 = ?rGm? + RTlnK? ?rGm? = ? RTlnK? 代入： ?rGm = ?rGm? + RTlnQ， 得到：?rGm = ? RTlnK?+ RTlnQ=RTlnQ /K? 说明： (1).