第5章--化学平衡.pptVIP

第五章 研究对象：气相反应及有纯凝聚相参加的多相反应 本章主线：化学平衡（平衡前、平衡时及平衡后情况） 本章层次：平衡条件 —— 平衡常数 ——平衡组成——平衡移动 §1 化学反应的平衡条件和平衡常数的推导 1. 化学反应的平衡条件 化学反应的方向与限度 2. 推导理想气体化学反应的标准平衡常数 (化学反应的平衡条件应用于理想气体化学反应) 关于平衡常数几点说明： 1. 只是温度的函数，与平衡系统的总压、组成无关。 2. 是将系统平衡时的化学性质与热力学性质联系起来的一个重要关系式。该式只表明 与 之间的数量关系，它们在概念上是严格不同的。 表示反应的标准摩尔吉布斯函数变， 表示反应处于平衡状态时各物质的相对分压商。等式的左边代表标准状态的特征，右边反映平衡状态的特征。这个公式的重要性在于为平衡常数的计算提供了理论依据。 3. 与 区别： 表示实际状态下发生1mol反应吉布斯函数的变化，是反应系统处在任意情况下发生1mol反应的吉布斯函数的变化。 指系统中参与反应的所有物质都处于标准态时，发生1mol反应的吉布斯函数的变化，是一种特定情况下反应的吉布斯函数的变化，用来确定反应的限度。二者所对应的状态不同，值的大小也不同。 3. 平衡常数的其它表达式——经验平衡常数 （1）Kp ——用平衡分压表示的平衡常数 （2）Kc ——用物质的量的浓度表示的平衡常数 （3）Ky ——用摩尔分数表示的平衡常数 （4）Kn ——用物质的量表示的平衡常数 4. 关于平衡常数的几点说明： （1）平衡常数与方程式的写法有关； （2） 与 相应，无论反应途径如何，都可根据总的化 学方程式写出标准平衡常数的表达式； （3）平衡常数的表达式中，各种气体的分压或浓度均为平衡时分压或浓度。对于反应物或生成物中纯凝聚相（纯s，纯l,不形成溶液或固溶体的纯液相或纯固相）, 在平衡常数的表达式中不出现纯s，纯l的分压或浓度，只涉及气体。 （4）标准平衡常数与经验平衡常数的区别 与 有关，无单位； 经验平衡常数与 无直接关系，可能有单位； 平衡常数例题： 5. 多（复）相反应的化学平衡（指有气相参加的多相反应） 讨论最简单的情况：气相是理想气体，液相和固相是纯物质的系统。 和多相反应有关的两个重要概念： （1）分解压力：指某T时，非气态物质（指固态物质）在真空中分解达平衡时，气相的总压力。 （2）分解温度：分解压力等于外压时的温度 。 例题： 关于这部分的几点说明： 1. 分解平衡指的是在真空条件下分解反应达平衡，参与反应的各物质数量保持不变，而不是和系统内惰性气体平衡。 2. 分解压力与平衡常数有关系，但不是简单的相等关系。 3. 分解压力与方程式的写法无关。（平衡常数与方程式的写法有 关）； 4. 若实际压力p＜p分解，则分解可进行 若实际压力p＞p分解，则分解不能进行 5. 对于分解温度，若实际温度T＞T分解，则分解可以进行。 （分解反应是吸热反应） 例题： 习题4 习题8（1） §2 理想气体化学反应的等温方程—化学反应方向和限度的判据 2. 利用等温方程判断化学反应的方向和限度 当 ＜ 时， ＜0 反应正向自发进行; 当 = 时， =0 反应达到平衡; 当 ＞ 时， ＞0 反应不能自发由左向右进行， 逆向反应自发进行; 3. 通过例子说明等温方程的应用 例1 已知反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）在700℃时 =－2.771KJ·mol-1，试判断在此温度及下列条件下反应进行的方向。 （1） = =100KPa， = =1000KPa； （2） = =1000KPa， = =100KPa； （3） = =300KPa， = =200K