大学化学第二章gai.ppt

怎样判断化学反应的自发性，即方向性？ 由于反应在298.15K时是吸热、熵增加的反应，故反应能够进行的最低温度为： 2.4 化学反应的限度——化学平衡 CO(g) + H2O (g) = CO2(g) + H2(g) 可逆反应：同一条件下，既能向某一方向进行又能向相反方向进行的反应。 并把从左向右进行的反应称作正反应；从右向左进行的反应则称作逆反应。 平衡时各物质的浓度或含量不再改变，平衡为动态平衡。 对于有气体参与的反应 a A(g) + b B(g) = g G(g) + d D(g) 若将气体看作理想气体，则有： 对于水溶液中的反应 a A(aq) + b B(aq) = g G(aq) + d D(aq) 可用 J 和 K? 判断反应的方向和限度 应用平衡常数表达式几点注意事项： (3)平衡常数表达式与化学方程式的写法有关。 2. 标准平衡常数的计算 根据定义式。注意：表达式中压力为分压 (2)当T = 1000K时，可由吉布斯等温方程求出 ΔrGm? (1000K) =ΔrHm? (298.15K) － 1000ΔrSm? (298.15K)/1000 = －155.6 kJ?mol-1 则 lnK?(1000K) =－ΔrGm?(1000K) / RT K?（1000K）= 1.3x108 可见温度上升, K? 减小，则产率下降。升高温度不利于反应。 对于不同温度下的 K? ， 也可以由以下方法求出 (A) (B) 式(B) - (A) 可得到： ——范特霍夫方程 可直接利用此式来计算不同温度下的 3. 化学平衡移动——影响平衡的因素 定义：因条件的改变使化学反应从原来的平衡状态转变到新的平衡状态的过程。 例： C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ?rHmΘ=131.3 KJ·mol-1 条件改变：1、增加水蒸气的浓度，平衡向右移动 2、减小压强平衡向右移动 3、提高温度平衡向右移动 原因：条件改变 J ? KΘ 结论：在平衡系统内 (1)增加反应物的浓度，平衡就向生成物的方向移动。 (2)对于有气态物质存在的平衡，增加压力，平衡就向减少压力，也就是在容积不变的条件下，向着减少气体分子总数的方向移动。 CaCO3(s) =CaO (s)+ CO2(g) （3）升高温度，平衡就向降低温度的方向移动。 浓度，压力使J 改变，温度使K? 改变，其结果都导致系统的平衡移动，最后达到J = K?, 从而使 达平衡。 吕·查德里原理(Le Chatelier’s principle)： 假如改变平衡系统的条件之一，如浓度压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。 (1)当T = 298.15K时，K?（298.15K）= 2.2x1030 可见反应进行得很完全。 例： Zn (s) + ? O2 (g) ? ZnO (s) ?rGm? = ?317. 9 kJ/mol J = ( PO2?/ P?) ?1/2 欲使反应不能自发进行，则需：?rGm ? 0，即： RT ln ( PO2?/ P? )?1/2 ? ? ?rGm? ( PO2?/ P? ) 1/2 ? exp[?rGm?/RT] = exp[?317. 9?103 /(8. 314?298)] ? ( PO2?/ P? ) 1/2 ? 1. 8