中国农业大学赵士铎版普通化学课件2.pptVIP

2 化学平衡 2.1 标准平衡常数 2.1.1 化学平衡状态 2.1.2 标准平衡常数 2.1.3 反应商判据 2.2 多重平衡系统 2.3 化学平衡的移动 2.3.1 浓度的影响 2.3.2 压力的影响 2.3.3 温度的影响 化学平衡状态 可逆反应 在同一条件下，既能正向进行，又能逆向进行的化学反应 化学平衡状态 在一定条件下，可逆反应处于正、逆反应速度相等时的状态 化学平衡状态 化学平衡的特征 化学平衡是有条件的； 平衡状态是一定条件下反应所能进行到的最大限度； 化学平衡状态 例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K M起始 M平衡 cCO2 cH2 cCO cH2O [ CO2] [ H2] [ CO] [ H2O] 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006 2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078 3、 0.01 0.01 0.01 0 0.0041 0.0041 0.0069 0.0059 4、 0 0 0.02 0.02 0.0082 0.0082 0.0118 0.0118 平衡时: [ CO2].[ H2]/[ CO].[H2O] 值为: 1、2.25； 2、2.27； 3、2.42； 4、2.07 标准平衡常数 令：ΚΘ= Qeq ——反应的标准平衡常数或热力学平衡常数 标准平衡常数的物理意义 KΘ值的大小表示了反应完成趋势的高低。 KΘ越大，达到化学平衡时反应正向(向右)完成的越彻底。 标准平衡常数的性质 KΘ是温度的函数，不随浓度(分压)而变化。 标准平衡常数 ΔrGｍΘ (T)与ΚΘ的关系 ΔrGｍΘ(T)= -RTlnK Θ ΔrGｍ(T)= -RTlnΚΘ +RTlnQ 标准平衡常数表达式 对反应 0=?? BB(g) ΚΘ =?[peq (B) /pΘ]?B 对反应 0=?? BB(aq) ΚΘ =?[ceq(B) /cΘ]?B 标准平衡常数 注意事项： K Θ的SI单位为1； 书写任何平衡常数表达式，都必须与相应的方程式对应； 若反应中有纯固体或纯液体，或在稀水溶液中发生的反应，则固体、液体以及溶剂水都不在K Θ表达式中出现。 标准平衡常数ΚΘ与反应商Q在形式上完全相同，但ΚΘ中的各组分必须是平衡浓度（或平衡分压）。 例 题 例1：写出反应Fe(s)+2H+(aq)=Fe2+(aq)+H2(g)的标准平衡常数表达式。 解： 例 题 例2：673K时，反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的K1Θ=6.2×10-4，求反应NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g) 的K2Θ。 解： 例 题 N2(g) +3H2(g) = 2NH3(g) K1Θ= Π[peq (B) /pΘ]?B ?B = -1-3+2= -2 1/3N2(g)+H2(g)=2/3NH3(g) K2Θ= Π[peq (B) /pΘ]?B ?B = -(1/3)-1+2/3= -(2/3) 因此: K2Θ=[K1Θ]1/3, n=1/3 NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g) K3Θ= Π[peq (B) /pΘ]?B ?B = -1+1/2+3/2= 1 因此: K3Θ=[K1Θ]-(1/2), n= -(1/2) 例 题 例3：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) = 0.0350mol·L-1, c0(Cl2)=0.0270mol·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。 例 题 解1：设平衡时 ceq(CO)=xmol·L-1 CO(g) + Cl2 (g) = COCl 2(g) 开始c0/(mol·L-1) 0.0350 0.0270 0 例 题 解2：设平衡时 peq(Cl2)=xkP