第三章化学平衡PPT.ppt

(7) 平衡常数的表达式、数值与反应式的书写有关 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 2HI(g)　　H2(g) + I2(g) 3.1.3 平衡常数的计算及应用 判断反应进行的程度 —平衡常数和平衡转化率的计算 K? 愈大，反应进行得愈完全 K? 愈小，反应进行得愈不完全 K? 不太大也不太小(如 10-3 K? 103), 反应物部分地转化为生成物 例： 恒温恒容下，反应 2GeO (g) +W2O6 (g) 2 GeWO4 (g) 开始时GeO和W2O6 的分压均为100.0 kPa， 平衡时 GeWO4 (g) 的分压为98.0 kPa。 求平衡时GeO和W2O6的分压以及反应的 标准平衡常数。 开始pB/kPa 100.0 100.0 0 变化pB/kPa 98.0 98.0/2 98.0 平衡pB/kPa 100.0-98.0 100.0-98.0/2 98.0 解： 2GeO (g) +W2O6 (g) 2 GeWO4 (g) 平衡转化率 上题中： (2) 预测反应方向 — 反应的吉布斯自由能变的计算 Van’t Hoff 化学反应等温方程式： 热力学标准态(standard state) 气体：T、p = p? = 100 kPa 液、固体：T、p? 下的纯物质 溶液: T、cB = c? = 1 mol?dm-3 一般：T = 298.15K 在恒温和标准状态下，由元素的 最稳定单质生成单位物质的量的 某物质时的吉布斯自由能变 标准摩尔生成吉布斯自由能 反应商（J） 任意状态下: 对于一般的化学反应： aA (g)+ cC(aq) dD(g)+gG(aq) 当反应达到平衡状态时， 反应商判据 J K? 反应正向自发进行 J = K? 反应处于平衡状态 J K? 反应逆向自发进行 例： 已知反应2NO(g) + Br2(g) 2NOBr(g) 的K? = 116 ( 298K )， 判断下列各种起 始状态反应自发进行的方向。 状态 温度 起始分压 p/p? (p? = 100 kPa ) NO Br2 NOBr I 298K 0.01 0.10 0.045 II 298K 0.10 0.01 0.045 III 298K 0.10 0.10 0.116 (3) 平衡组成的计算 例：反应 CO(g)+Cl2 (g) COCl 2(g) 在恒温恒容条件下进行。 已知373K时 K? =1.5? 108。反应开始时 c0(CO)=0.035 mol·L-1， c0(Cl2)=0.027 mol·L-1， c0(COCl2)=0 计算373K反应达到平衡时各物种的分压 和CO的平衡转化率。 解： CO(g) + Cl2 (g) COCl 2(g) 开始cB/(mol·L-1) 0.035 0.027 0 开始pB/kPa 108.5 83.7 0 变化pB/kPa 83.7-x 83.7-x 83.7-x 平衡pB/kPa 24.8+x x 83.7-x 因为K? 很大 ，x 很小, 假设 83.7-x ? 83.7，24.8+x ? 24.8 平衡时: p(CO)=24.8kPa p(Cl2)=2.3 ?10-6 kPa p(COCl2)=83.7kPa D (g)+ E(g) F(g)+G(g) 开始pB/kPa a a 0 0 变化pB/kPa x