南医大无机化学04化学平衡剖析.ppt

主要内容 二、化学平衡 二、化学平衡 一段时间后，正逆反应速率相等， H2、I2 、HI浓度不再随时间变化，但反应并没有停止。 在化学反应中，把正反应速率和逆反应速率相等时体系所处的状态叫化学平衡（chemical equilibrium）。 化学平衡的特点 一、实验平衡常数 实验平衡常数Kc 设可逆反应达到平衡 aA(aq) + bB(aq) fF(aq) + hH(aq) 实验平衡常数Kp 设可逆反应达到平衡 aA(g) + bB(g) fF(g) + hH(g) Kc 和 Kp 与温度有关，但与反应物浓度、分压无关。还取决于反应物本性。 对同一个反应，在一定温度下，平衡常数相同，但平衡浓度不一定相同。（与初始浓度有关） 对于不含气相物质的反应，K ? 和 K在数值上相等，因为标准态的值c ? =1。 有气相物质参加的反应，K ?和 K 之间经常不相等，因为标准态 p ? ≠ 1 。 书写平衡常数表达式注意事项 等温方程式中Q 的意义 公式的应用 Q 与 K 的关系与反应的方向 可用于计算?rG 的公式 多 重 平 衡 平衡的移动 平衡移动原理 一、浓度对化学平衡的影响 一、浓度对化学平衡的影响 二、压力对化学平衡的影响 三、温度对化学平衡的影响 本章小结 本章小结 本章小结 解： (1) CO(g) ＋H2O(g) ＝H2(g) ＋ CO2(g) ?fHm? /kJ·mol-1 -110.5 -241.8 0 -393.5 Sm? /J·K-1·mol-1 197.7 188.8 130.7 213.8 ?rHm? = - 41.2 kJ·mol-1, ?rSm? = - 42.0 J·K-1·mol-1 ?rGm? ＝ ?rHm? - T ? ?rSm? = -41.2 -673 ? (-42.0)/1000 = -12.93 kJ·mol-1 ?rGm? ＝ -RTlnK ? lnK ? = 12.93 ? 1000 /（8.314 ? 673） = 2.311 K ? ? 10 (2) CO(g) ＋H2O(g) ＝CO2(g) + H2(g) 起始 2.0 2.0 0 0 平衡 2.0-x 2.0-x x x x = 1.52 mol ·dm-3 CO的最大转化率为 (1.52/2.0) ×100% = 76% (3) CO(g) ＋H2O(g) ＝CO2(g) + H2(g) 起 2.0 4.0 0 0 平 2.0-y 4.0-y y y y = 1.84 mol dm-3, CO的最大转化率为: (1.84/2.0)×100% = 92% 压力对气体或固体影响甚微，主要影响有气体参加的反应。 改变某气体的分压，其影响结果与浓度影响相似。 改变总压力，对反应前后气体分子数不变的反应没有影响。 增大总压力，有利于平衡向气体分子数减小的方向移动。(惰性气体不影响) 4.4 化学平衡的移动 4.4 化学平衡的移动 某反应，在温度T1和T2时，标准平衡常数分别为K1?和K2 ? 。忽略?rHm? 、?rSm?随温度的变化。 吸热反应：?rH? 0，T升高，K ? 增大, 平衡右移。 放热反应：?rH? 0，T升高，K? 减小, 平衡左移。 三、温度对化学平衡的影响 4.4 化学平衡的移动 选择合理生产条件的一般原则 1、使价廉易得原料过量以提高另一原料的转化率。 2、反应后气体分子数减少的气相反应，增加压强可使平衡向正向移动。 3、对放热反应，升高温度会提高反应速率，但使转化率降低；使用催化剂可以提高反应速率而不致影响平衡。 4、相同的反应物，若同时可能发生几种反应，而其中只有一个反应是需要的，则须选择合适的催化剂，再考虑其它条件。 １、化学平衡的特点 （1）平衡是动态的。 （2）到达平衡状态的途径是双向的。 （3）平衡组成与达到平衡的途径无关