第三章 化学反应速率和化学平衡PPT.pptVIP

化学反应研究的重要问题 (1)反应的方向性问题； (2)反应中能量的转化问题； (热力学问题) (3)反应的转化率，化学平衡问题； (4)反应所需时间，即反应的速率。 (动力学问题);一、化学平衡的特征 1 、反应的可逆性 可逆反应： CO + H2O CO2 + H2 不可逆反应： 2KClO3 2KCl + 3O2 等温等压标准态下，反应?rG?m=0是平衡标志。;二、标准平衡常数及计算 K ?;2. 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 = 1.60 ? 10 ?5 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 ? 10 ?2 ? 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+? Kr = ? 例2： CaCO3 (s) === CaO (s) + CO2 (g) Kr = ;例: 在一个10L的密闭容器中,以一氧化碳与水蒸气混合加热时,存在以下平衡, CO(g) + H2O(g) CO2(g) ＋ H2(g) 在800℃时,若Kc = 1, 用2molCO及2molH2O互相混合,加热到800℃, 求平衡时各种气体的浓度以及CO转化为CO2的百分率。;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 (g) K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 ? K2 ;例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) (3) K3 C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) (1) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) (2) K2 　　　(3) =(1)- (2) K3 = K1/K2 　　　　　　　　　　　 　　（　　　　　　　　　?rGm ? 为状态函数 ?rG3? ＝ ?rG1 ? - ?rG2? ）;一、平衡移动的判断 平衡移动：从旧的平衡状态转到新的平衡状态的过程，称为平衡移动。 1887年法国化学家勒夏特列（Le Chatelier）提出的平衡移动原理 ：假如改变平衡体系的条件之一，如温度、压力或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。;反应正向进行;1、浓度和压力不会影响平衡常数，利用平衡常数可进行定量计算。见例题３-６。;例5 试讨论合成氨生产中温度对水煤气及合成氨反应的影响。 ① C(s) + H2O (g) = CO(g) + H2(g) ② N2 (g) + 3H2 (g) = 2NH3(g);自测题： (1) 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) , K1 (2) H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(g) , K2 (3) 2H2O(g) = 2H2(g)+ O2(g) , K3 同一温度，上述各反应平衡常数之间的关系是 A. K1 = K2 = K3; B. K1 2= K2 = 1/K3; C. K1 = K2 2= 1/K3; D. K1 =1/ K2 = K3 ;3、平衡移动原理 （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）升高（或降低）体系反应温度，平衡将向吸热（或放热）方向移动； （3）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。 ;化学反应速率： ; ; 反应进度：;m A