无机化学第三章节化学反应速率和化学平衡(3867KB).ppt

Example 1 25oC时，反应Fe2+(aq) + Ag+(aq) Fe3+(aq) + Ag(s)的K? = 3.2。 ● 当c(Ag+) = 1.00 ?10-2 mol·L-1， c(Fe2+) = 0.100 mol·L-1， c(Fe3+) = 1.00 ?10-3 mol·L-1时，反应向哪一方向进行？ ●平衡时，Ag+，Fe2+， Fe3+的浓度各为多少？ ● Ag+的转化率为多少？ ●如果保持Ag+，Fe3+的初始浓度不变，使c(Fe2+)增大至0.300 mol·L-1，求Ag+的转化率。 ● 先计算反应商，判断反应方向 Soultion J K?，反应正向进行 ● 计算平衡时各物种的组成 Fe2+(aq) + Ag+(aq) Fe3+(aq) + Ag(s) 开始cB/(mol·L-1) 变化cB/(mol·L-1) 平衡cB/(mol·L-1) 0.100 1.00 ? 10-2 1.00 ? 10-3 -x -x x 0.100-x 1.00 ? 10-2 - x 1.00 ? 10-3 + x 3.2x2 – 1.352x + 2.2 ? 10-3 = 0 x = 1.6 ? 10-3 c(Ag+) = 8.4 ?10-3 mol·L-1， c(Fe2+) = 9.84 ?10-2 mol·L-1， c(Fe3+) = 2.6 ?10-3 mol·L-1 ● 求Ag+的转化率 ● 求设达到新平衡时Ag+的转化率为?2 Fe2+(aq) + Ag+(aq) Fe3+(aq) + Ag(s) 平衡II 平衡cB/(mol·L-1) 0.300- 1.00 ? 10- 2 ? 1.00 ? 10-3 + 1.00 ? 10- 2 ?2 (1- ?2) 1.00 ? 10-2 ?2 通过浓度对化学平衡的影响，人们可以充分利用某些不易得的、高价值的反应原料，使这些反应物有高的转化率。如制备水煤气的反应： 为了充分利用焦碳 (C)，可增加 H2O(g) 的浓度，使其适当过量，从而提高 C(s) 的转化。 ?2 = 43% ?2 (Ag+) ?1 (Ag+) 说明平衡向右移动 3.5.2 压力对化学平衡的影响 ●部分物种分压的变化 如果保持温度、体积不变，增大反应物的分压或减小生成物的分压，使J减小，导致J K?，平衡向正向移动。反之，减小反应物的分压或增大生成物的分压，使J增大，导致J K?，平衡向逆向移动。 对于反应 aA(g) + bB(g) dD(g) + eE(g) T一定，令 ?n = (d + e) – (a + b) 总压力P总增大x (x 1) 倍 ●体积改变引起压力的变化 若反应物，产物都是固态或纯液态，平衡不移动 ?n = 0 ， x ?n = 1， J = K?， 平衡不移动 ?n ?0， ?n 0，x ?n 1， J K?，平衡向逆方向移动，即向气体分子数减小的方向移动 ?n 0， x ?n 1， J K?，平衡向正方向移动，即向气体分子数减小的方向移动 ?n 0 (气体分子总数增加的反应） ?n 0 (气体分子总数减少的反应） 压缩体积以增加 体系总压力 J K? 平衡向逆反应方向移动 J K? 平衡向正反应方向移动 均向气体分子总数减少的方向移动 增大体积以降低 体系总压力 J K? 平衡向正反应方向移动 J K? 平衡向逆反应方向移动 均向气体分子总数增多的方向移动 表 2.3 (P51) 压力对化学平衡的影响 合成氨 例如 增加压力，平衡向气体分子数较少的一方移动；降低压力，平衡向气体分子数较多的一方移动。 在惰性气体存在下达到平衡后，再恒温压缩， ?n ?0，平衡向气体分子数减小的方向移动， ?n ＝0，平衡不移动。 对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物PB不变， J = K?， 平衡不移动 对恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性气体，总压不变，体积增大，反应物和生成物分压减小，如果?n ?0，平衡向气体分子数增大的方向移动。 ●惰性气体的影响（与反应无关的气体的引入） 1.反应H2O(g) H2（g）＋O2（g），在某温度和压力下达平衡，向此体系中通入惰性气体He(g)，保持温度和压力不变，但使体积增大，此时（ ） A.