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化工四大化学(专业)化学平衡的移动(课堂讲义)概要1
第二章化学反应的方向、速率和限度 第四节 化学平衡的移动 化学平衡的移动 因外界条件改变使可逆反应从一种平衡状 态向另一种平衡状态转变的过程。 可逆反应达平衡时 ΔrGm＝0、J=K 因此一切能导致ΔrGm 或 J 值发生变化 的外界条件(浓度、压力、温度)都会使平 衡发生移动。 2.4.1 浓度对化学平衡的影响 化学反应等温方程式 可逆反应： c C + d D yY + z Z 根据 ?rGm=?rGm+RT ln J ?rGm=-RT lnK 得 J ΔrGm＝ RT ln K 平衡移动方向的判断 ?rGm 0， J K 平衡向正反应方向移动 ?rGm = 0，J = K 平衡状态 ?rGm 0，J K 平衡向逆反应方向移动 含0.100mol·L-1Ag+、0.100mol·L-1Fe2+、 0.0100mol·L-1Fe3+溶液中发生反应： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。 判断反应进行的方向； 例 [c(Fe3+)/c ] [c(Fe2+)/c ] [c(Ag+)/c ] 解：(1) J= = =1.00 0.0100 0.100×0.100 J K 反应正向进行 含0.100mol·L-1Ag+、0.100mol·L-1Fe2+、 0.0100mol·L-1Fe3+溶液中发生反应： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。 (2)计算平衡时Ag+、Fe2+、Fe3+的浓度； 例 解： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 开始浓度/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.0100 浓度变化/(mol·L-1) -x -x +x 平衡浓度/(mol·L-1) 0.100-x 0.100-x 0.0100+x K = = =2.98 0.0100+x (0.100-x)2 [c(Fe3+)/c ] [c(Fe2+)/c ] [c(Ag+)/c ] x=0.0130 c(Fe3+)=(0.0100+0.0130)mol·L-1=0.0230 mol·L-1 c(Fe2+)=c(Ag+)=(0.100-0.0130)mol·L-1=0.0870 mol·L-1 含0.100mol·L-1Ag+、0.100mol·L-1Fe2+、 0.0100mol·L-1Fe3+溶液中发生反应： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。 (3)Ag+的转化率； 解： α(Ag+ )= = ×100% =13.0% x 0.0130 0.100 0.100 例 解： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 新平衡浓度/(mol·L-1) 0.300- 0.100- 0.0109+ 0.100 0.100 0.100 α =38.1% 增大反应物浓度，平衡向正方向移动，而使另一反应物的转化率增大。 例 α α α 0.0100+ (0.300- )(0.100- ) α 0.100 α 0.100 α 0.100 K = =2.98 含0.100mol·L-1Ag+、0.100mol·L-1Fe2+、 0.0100mol·L-1Fe3+溶液中发生反应： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。 (4)计算c(Ag+)、c(Fe3+)不变，c(Fe2+)=0.300mol·L-1 时Ag+的转化率。 2.4.2 压力对化学平衡的影响 可逆反应： c C +
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