第3章化学平衡祥解.ppt

【例】写出下列反应的标准平衡常数表达式： (1) N2(g) + 3H2(g) =2NH3(g) (2) ZnS(s) +2H3O+(aq)=Zn2+(aq) +H2S(g) + 2H2O(l) 【例】1133K时，将CO和H2充入一密闭容器中，发 生下列反应： CO(g) + 3H2(g) = CH4(g) + H2O(g) CO和H2的初始分压力分别为101.0kPa和203.0kPa， 平衡时CH4的分压力为13.2Kpa。假定没有其他化学 反应发生，计算该反应在1133K时的标准平衡常数。 CO(g) + 3H2(g) = CH4(g) + H2O(g) 物理方法 测定平衡压力、平衡浓度、折光率、电导率、吸光度 化学方法 测定化学平衡系统的组成，常采用骤冷、除去催化剂、稀释等。 （三）利用多重平衡规则计算标准平衡常数 可逆反应(3)=可逆反应(1)+可逆反应(2) 【例】298.15K时，SO2(g)、SO3(g)的标准摩尔 生成吉布斯函数分别为–300.19 kJ·mol-1和–371.06 kJ·mol–1。计算该温度下下列反应的标准平衡常数。 第四节 标准平衡常数的应用 一、计算平衡组成 【例】在1000℃时，下列反应： FeO(s) + CO(g) =Fe(s) + CO2(g) 的标准平衡常数 ，如果在CO的分压力为 6000kPa的密闭容器加入足量的FeO，计算CO和 CO2的平衡分压。 反应的标准平衡常数表达式为： 二、判断反应进行的程度 三、 预测反应的方向 表1 反应方向的判定 【例】已知298.15K时，可逆反应： Pb2+(aq) + Sn(s) = Pb(s) + Sn2+(aq) 的标准平衡常数 ，若反应分别从下列情况开始，试判断可逆反应进行的方向。 （1）Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1； （2）Pb2+浓度为0.10mol·L-1，Sn2+浓度为1.0 mol·L-1。 压力对化学平衡的影响 温度对化学平衡的影响 【例】已知1048K时，CaCO3的分解压力为14.59 kPa，分解反应的标准摩尔焓变为109.32kJ·mol-1。 计算1128K时CaCO3的分解压力。 1128K时，CaCO3分解反应的标准平衡常数为： 本章公式总结 利用多重平衡规则计算标准平衡常数 可逆反应(3)=可逆反应(1)+可逆反应(2) 升高温度，反应物能量增加 活化分子增多 有效碰撞增多 反应速率增大 升高温度，平衡向吸热方向(ΔrH? 0)移动。 降低温度，平衡向放热方向(ΔrH?0)移动。 模拟实验 FeCl3 + H2O = Fe(OH)3 + 3HCl 把淡黄以的三氯化铁溶液分别加入到冷水和热水中，观察现象。 体系温度升高 放热方向移动 降低温度 催化剂 温度 压强 浓度 催化剂对正反应速率、逆反应速率影响的幅度是等同的，平衡不移动。使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。 体系温度降低 吸热方向移动 升高温度 体系压强增大 气体体积增大 方向移动 减小体系压强 体系压强减小 气体体积减小 方向移动 增大体系压强 反应物浓度增大 生成物浓度减小 逆向移动 减小反应物浓度 增大生成物浓度 反应物浓度减小 生成物浓度增大 正向移动 增大反应物浓度 减小生成物浓度 化学平衡移动结果 化学平衡移动方向 改变平衡条件 影响化学平衡的条件小结 化学反应速率与化学平衡的综合应用 低温、加压有利于平衡正向移动。但低温反应速率小。 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 以合成氨为例 在实际生产中，T =460~550℃，P=32MPa，使用铁系催化剂。 解 1048K时，CaCO3分解反应的标准平衡常数为 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) CaCO3分解反应为 1128K时CaCO3分解压力为： 在一恒容的密闭容器中发生可逆反应： C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 已达到平衡状态。现欲使平衡向正反应方向移动，且增大V(正)，可进行的操作是 （ ） A.再加入一些C B.移走一部分CO或H2 C.充入一些水蒸气 D.移走少量H2，并充入水蒸气 C、D 注意：增加固体或纯液体的量不能改变其