反应速率和平衡.ppt

化学平衡：正逆反应的速率相等，各物质的量保持不变 开始 中间 平衡 2.化学平衡 例如 H2(g)+ I2 (g) = 2HI(g) ●反应开始 ：c(H2), c(I2) 大, c(HI) = 0, υ正大,υ逆为 0 ●反应进行：υ正减小, υ逆增大 ●某一时刻：υ正= υ逆，系统组成不变，达到平衡状态 特征： （1）系统的组成不再随时间而变。 （2）化学平衡是动态平衡。 （3）平衡组成与达到平衡的途径无关。 在一定条件下，可逆反应处于化学平衡状态： 二、经验平衡常数 气体反应：浓度以分压代替 经验平衡常数 H2(g)+ I2 (g) = 2HI(g) 说明： KC或Kp在一定温度下为常数 a，b，c，d为化学计量数 KC越大，产物的量越大，反应进行越完全 书写平衡常数时，不要把纯固体纯液体和稀溶液中的水的浓度写进去 经验平衡常数，通常有量纲，分压单位取kPa, 浓度的单位取mol·L-1时，R的数值为8.314 kPa·L·mol-1·K-1 三．标准平衡常数 溶液反应 aA(aq)+bB(aq) = gG(aq) + h H ( aq ) 3.复相反应 CaCO3 ( s ) = CaO ( s ) + CO2 ( g ) K? 称为标准平衡常数 2.气相反应 a A ( g ) + b B ( g ) = g G ( g ) + h H ( g ) 解: 例题2.1 反应 A ( g ) = 2 B ( g ) 在某温度达到平衡时，各组分的分压均为 1.0 ? 10 5 Pa，求其经验平衡常数 Kp 和标准平衡常数 K? 。 ▲ 标准平衡常数没有量纲 无单位， 和 一般有单位只有在 时， 和 才没有单位 与 在数值上一般不等， 都与方程式的写法有关 4、标准平衡常数与经验平衡常数的关系 四、平衡常数的意义 1. Kp, Kc, Kθ仅是温度的函数。K值大小可判断反应进行的程度，估计反应的可能性。 ● N2 + O2 = 2NO Kc=1× 10-30 (298K) 基本不能进行，但在高温(雷电)条件下平衡常数增大 ● 2Cl(g)=Cl2(g) Kc=1 × 1038(298K) 非常彻底 ● 2SO2 + O2 = 2SO3 Kc=3.6×1024 (298K) （速度极慢）V2O5可做催化剂-----加快速度 一般常数在10 -7～107之间属于典型的可逆反应 2.平衡常数数值的大小，不能预示反应达 到平衡所需要的时间 3.用Jc（反应商）和Kc 的相对大小，判 断反应是否平衡及反应进行的方向 p A + q B = d D + e E JcKc JpKp J Kθ 逆向反应自发进行 JcKc JpKp J Kθ 正向反应自发进行 Jc=Kc Jp=Kp J = Kθ 体系处于平衡状态 浓度商 分压商 活度商 例题2.2： 我国合成氨一般采用中压（2.03× 104 Pa)中温(500℃），现有在该条件下的反应 N2 （g） + 3H2(g) =2NH3(g) 其Kθ =1.57×10-5。若反应进行到一定的程度取样分析得到数据是：11.6%NH3，22.1% N2 ，66.3%H2（体积分数）试判断该反应进行的方向。 解：体积分数等于物质的量分数，总压2.03× 104 Pa 各分压是: p(NH3)=2.03 ×104 ×11.6%=2.35 ×103kPa p(N2)=2.03 ×104 ×22.1%=4.49 ×103kPa p(H2)=2.03 ×104 ×66.3%=1.35 ×104kPa 反应未平衡，向右进行 体系中几个反应同时发生，某种物质常同时参加几个反应。体系达到平衡时，几个反应同时建立平衡，这种现象称为多重平衡。 反应(3) = 反应(1) + 反应(2) 如： CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g) (1) C(s)+1/2O2(g)→CO(g) (2)