大学化学(无机类)第7化学平衡(授课讲义).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 7.4.3 温度对化学平衡的影响 K (T)是温度的函数。 温度变化引起K (T)的变化，导致化学平衡的移动。 Van’t Hoff 方程式： = -T (T) (T) (T) 由 RT ln =- （T） ( T ) 和 RT ln - ( T ) = -T 得： 在温度变化范围不大时： 呈直线关系 与 T (T) K / 1 ln R RT K ln + - = (T) (298K) (298K) R RT K ln + - = (T) (T) (T) 当温度为T1时： 当温度为T2时： 两式相减得： R RT1 K ln + - = (T1) (298K) (298K) R RT2 K ln + - = (T2) (298K) (298K) - = 2 1 1 1 ln T T R K K (T2) (T1) (298K) 判断： （1） 当 ?H 0 （放热反应），T ? (T2 ? T1), （2） 当 ?H 0 （吸热反应），T ? (T2 ? T1), 即：升高温度，平衡向吸热方向移动 降低温度，平衡向放热方向移动 利用Van‘t Hoff 方程式： （1） 已知 ?H? 时，从 T1、 , 求T2 时的 （2） 求 ?H? （当已知不同温度下的 值时） 对Van‘t Hoff 方程式的讨论 逆向 正向 如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 浓度：增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动； 压力：增加压力，平衡向气体计量系数减小方向移动； 温度：升高温度，平衡向吸热方向移动。 注： Le Chatelier原理只适用于处于平衡状态的系统，也适用于相平衡系统。 1848年，法国科学家Le Chatelier 提出： 7.4.4 Le Chatelier 原理 1.催化剂不能使化学平衡发生移动。 催化剂使正、逆反应的活化能减小相同的量，同等倍数增大正、逆反应速率系数，但不能改变标准平衡常数，也不改变反应商。 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间，不能改变平衡组成。 7.4.5 两个需要说明的问题 2. 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。 在实际生产中，T =(460~550)℃，32 MPa，使用铁系催化剂。 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 以合成氨为例： 1 mol kJ 22 . 92 - ? - = 1. 表达式，K 与 Q 的异同； 平衡状态与起始状态 2. K 的计算: ① 实验法； K (用c/cθ or p/pθ?Kθ) ② 热力学计算 ③ (Van’t Hoff方程式) ④ 多重平衡中K 的计算 3. K 的应用 ① 反应限度的判断； ② 物质浓度或分压的计算； ③ 反应方向（平衡移动方向）的判断。本章本章 本章小结 改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 Le Chatelier 原理 作业 P324-326 4、11、14、15、20、23 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 非标准状态下的化学反应的方向： Q： 反应商 如：3 H2 (g) + N2 (g) = 2 NH3 (g) 实际情况下，往往反应物与生成物的浓度（或压力）不是标准状态。 Van’t Hoff 等温式： 在非标态、指定温度下 Q/K? 1 ?GT 0 正向自发 Q/K? 1 ?GT 0 正向非自发 Q/K? = 1 ?GT = 0 处于平衡 = -2.303 RT lg K? +2.303 RT lgQ 当 ?GT = 0 时，体系处于平衡状态， 有 则： 例: 2000°C时,下列反应的 = 9.8 × 10-2N2(