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第四章　化学平衡 材料科学与工程学院 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第1页。 4－1 可逆反应与化学平衡 一、可逆反应 1、定义：在同一条件，即可正向进行，同时又可逆向 进行的化学反应。 可逆反应一般用“ ”表示 正反应：从左向右的反应； 逆反应：从右向左的反应。 不是可逆反应 第四章　化学平衡－化学平衡常数 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第2页。 2、可逆反应的特点： ①可逆反应的反应物不能全部转化为产物 ②大多数反应是可逆反应，不可逆反应是极少的 不同的化学反应，其可逆程度不同，如 2KClO3 (s) ＝ 2KCl (s) +3O2(g) N2(g)+ 3H2 (g) ＝ 2NH3(g) 第四章　化学平衡－化学平衡常数 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第3页。 二、化学平衡 t/s c(mol/L) v(mol/L.s) H2 I2 HI v+ v- 0 0.0100 0.0100 0 76.0 0 2000 0.00397 0.00397 0.0121 12.0 2.04 4850 0.00213 0.00213 0.0157 3.45 3.43 第四章　化学平衡－化学平衡常数 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第4页。 1、化学平衡：指正反应和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度或压力不随时间变化的状态。 2、化学平衡的特征 (3) 平衡状态是可逆反应进行的最大限度， (1) 前提：恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应 (2) 条件： v＋= v－≠0，动态平衡 (4) 标志：反应物和生成物的浓度不随时间而变化。 (5) 化学平衡是有条件的动态平衡 第四章　化学平衡－化学平衡常数 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第5页。 第四章　化学平衡－化学平衡常数 4-2 化学平衡常数 一、经验平衡常数 1、浓度平衡常数 实验编号 初浓度 平衡浓度 [H2] [I2] [HI] 1 0.0206 0.0145 0 0.00775 0.00165 0.0357 51.7 2 0.0200 0.0200 0 0.00435 0.00435 0.0313 51.8 3 0.0079 0.0192 0.0257 0.00205 0.0133 0.0375 51.3 4 0 0 0.0400 0.00435 0.00435 0.0313 51.8 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第6页。 大量实验证明，对任一化学反应 第四章　化学平衡－化学平衡常数 在一定温度下，当反应达到平衡时 （5.1）和（5.2）式也可写成如下的形式： Kc：浓度平衡常数 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第7页。 第四章　化学平衡－化学平衡常数 ① Kc表示反应进行的程度； ② Kc与反应物和生成物的初始浓度无关； ③ Kc与反应方向无关，但与反应方程式的书写有关； ④ Kc有单位， 2、压力平衡常数 对于均相气态反应： Kp的单位： 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第8页。 第四章　化学平衡－化学平衡常数 3、以摩尔分数表示的平衡常数Kx Kx无单位。 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第9页。 4、书写平衡常数的规则 第四章　化学平衡－化学平衡常数 ①多相反应中，气体组分用平衡分压表示，溶液中的组 分用平衡浓度表示，纯固体和液体的浓度视为1，不 代入式中。 ②在水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则水的 浓度也视为1。 ③多相反应的平衡常数用K表示。 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第10页。 第四章　化学平衡－化学平衡常数 二、标准平衡常数 1、标准平衡常数的表达式 对于一个复相反应： 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第11页。 第四章　化学平衡－化学平衡常数 ①Kθ无单位 ②Kθ只是温度的函数 ③在写Kθ的表达式时，由于Cθ =1，所以常省略不写。 2、多重平衡原则 如果一个化学反应是若干个分反应的代数和（差），在相同温度下，这个化学反应的标准平衡常数就等于分反应的标准平衡常数的积（商）。 大学化学-第四章-化学平衡全文共26页，当前为第12页。 第四章　化学平衡－化学反应等温式 4-3 化学反应等温式 一、化学反应等温式 根据热力学原理，对于一个任意态下的化学反应，其摩尔吉布斯自由能变为： 根据此式可判断任一时刻和任一状态下反应的方向。 Q：反应商 大