化学反应的方向探讨.pptVIP

第一节 化学反应的方向 和吉布斯自由能变 2-1-1 化学反应的自发过程 2-1-2 影响化学反应方向的因素 2-1-3 热化学反应方向的判断 2-1-4使用ΔrGm判据的条件 第二节化学反应速率 2-2-1 化学反应速率的定义 2-2-2 化学反应的活化能 2-2-3 影响反应速率的因素 第三节 化学反应的限度 2-3-1 可逆反应与化学平衡 2-3-2 化学平衡常数 Kc 与 Kp 的关系： 设一理想气体（无体积，无分子间力）反应为： a A(g) + b B(g) = d D(g) + e E(g) 则: Kc =( [D]d [E]e) / ( [A]a [B]b) 而 piV = niRT , pi = niRT/ V = ciRT ,代入KP表达式: pi = ciRT , 代入KP表达式 KP = ( pDd pEe) / ( pAa pB b) = {( [D]d [E]e) / ( [A]a [B]b) } (RT )d+e-a-b = Kc (RT )d+e-a-b KP = Kc (RT ) △n (△n = d+e-a-b) 例. SO2+ ? O2 = SO3 (1) △G ?1 = -70.9 kJ.mol-1 , K1 = 2.8 ×1012 NO2 = NO + ? O2 (2) △G ?2 = +35.3 kJ.mol-1 , K2 = 6.3×10-7 方程(1) + (2) ： SO2+ NO2 = NO + SO3 △G ?，K △G ? = △G ? 1 +△G ?2 = -35.6 kJ.mol-1 K = K1 ? K2 = 1.8 ×106 ? ? (2) NO2 = NO + ? O2 △G ? 2 = +35.3 kJ.mol-1 ? ? ? ??????????? △G ? = 0 △G ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SO2+ NO2 = NO + SO3△G ? = △G ? 1 +△G ? 2 ? ? = -35.6 kJ.mol-1 ? ? ? ? (1) SO2 + ? O2 = SO3 △G ? 1 = -70.9 kJ.mol-1 2-3-3 化学平衡的计算 可逆反应和不可逆反应 可逆反应——同一条件下可同时向正、逆 　　　　　　两个方向进行的反应。 如　当p=100kPa、T=773K, SO2与O2以2:l体积比在密闭容器内进行反应时, SO2转化为SO3的最大转化率为90％。　　 因为SO2与O2生成SO3的同时, 部分SO3在相同条件下又分解为SO2和O2。 2SO2(g) + O2(g) 　　2SO3(g) V2O5 化学平衡 在一定的温度下,反应物 在密闭容器内进行可逆 反应,随着反应物不断消 耗、生成物不断增加,正反 应速率不断减小,逆反应 速率不断增大,反应进行 到一定程度,正反应速率 和逆反应速率相等,各反 应物、生成物的浓度不再 变化,这时反应体系所处 的状态称为“化学平衡” 。　　 υ正＝υ逆 υ正 υ逆 υ/(mol·L-1·s-1) t/s 化学平衡的特征 反应达到平衡后,只要外界条件不变，反应体系中各物质的量将不随时间而变。　　 化学平衡是一种动态平衡，即单位时间内反应物的消耗量和生成物的生成量相等。　　 化学平衡是有条件的,在一定外界下才能保持平衡，当外界条件改变时，原平衡被破坏，建立新平衡。 2-3-2 化学平衡常数 实验平衡常数 如　可逆反应：cC(g)+dD(g)　 yY(g)+zZ(g) {c(Y)}y {c(Z)}z Kc = ─────── {c(C)}c {c(D)}d {p(Y)}y {p(Z)}z Kp = ─────── {p(C)}c {p(D)}d K