课堂教学多媒体教案：第八章 化学平衡.ppt

第八章 化学平衡 §8-1 化学反应的可逆性和化学平衡 §8-2 平衡常数 §8-3 标准平衡常数Kθ与△rGmθ的关系 §8-4 化学平衡的移动 §8-1 化学反应的可逆性和化学平衡 一、可逆反应 在同一条件下，同时可向正、逆两个方向进行的反应。 1.绝大多数化学反应都具有可逆性，只是可逆程度有所不同。 2.同一反应，在不同条件下的可逆性也是不同的 三、化学平衡的特征 1.ν（正）=ν（逆）。外界条件不变，各物质的量不变； 2.动态平衡。单位时间内，各物质的消耗量与生成量相等； 3.有条件的平衡。外界条件改变，平衡被破坏。 化学平衡是可逆反应的最终状态，也是反应进行的最大限度。 §8-2 平衡常数 一、经验平衡常数 二、平衡常数与化学反应的程度 三、标准平衡常数 四、标准平衡常数与化学反应的方向 一、经验平衡常数 1.Kc与Kp 气相反应： 2.K的意义 （1）K是衡量反应所能达到的限度的平衡常数 同类型反应，给定条件下，K值越大，表示正向反应进行的越完全。 K ： ← 10-7 ─ 107 → 逆向较完全 可逆反应 正向较完全 （2）温度一定，K为定值，与浓度无关。不同反应有不同的K值。 3.书写平衡常数应注意问题 （1）稀水溶液中水的浓度不写；非水溶液中进行的反应，有水参加或生成，水浓度要写。 （3）K的书写形式要与方程式的书写形式相符 4.多重平衡规则 两个化学方程式相加或相减，所得新化学方程式的平衡常数，可由原来的两个化学方程式的平衡常数相乘或相除得到。 二、平衡常数与化学反应的程度 用平衡转化率衡量反应进行的程度 三、标准平衡常数 不论是溶液中的反应、气相反应还是复杂反应，Kθ均无量纲。 液相反应的Kc与Kθ数值相等，气相反应的Kp与Kθ数值一般不等。 四、标准平衡常数与化学反应的方向 反应商Q §8-3 标准平衡常数Kθ与△rGmθ的关系 一、化学反应等温式 P316 例 8-2 二、化学反应方向的判据 △rGm= RTln(Q/Kθ) Q＜Kθ ，△rGm＜0 反应正向自发进行 Q＝Kθ ，△rGm=0 反应达平衡状态 Q＞Kθ ，△rGm＞0 逆向反应自发进行 三、△fGmθ、△rGmθ和△rGm的关系 △fGmθ：物质的标准吉布斯生成自由能，查表得到。 △rGmθ：一个化学反应的标准吉布斯自由能改变量。由公式求得 △rGmθ=∑νi△fGmθ(生）- ∑νi△fGmθ(反） △rGmθ是化学反应在标准状态下进行的方式和方向的判据。 △rGm：非标准状态下，化学反应的吉布斯自由能改变量。 △rGm= △rGmθ + RTlnQ △rGm 用于判断非标准状态下化学反应的方式和方向。 反应达到平衡时，△rGm=0 课堂练习： 试判断下列反应： §8-4 化学平衡的移动 一、浓度对平衡的影响 二、压强对平衡的影响 三、温度对平衡的影响 四、催化剂与化学平衡 五、选择合理生产条件的一般原则 一、浓度对平衡的影响 P311：例 8-1 ；P318：例 8-4 结论：在恒温下，增加反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；相反，减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 即 Q＜Kθ，平衡正向移动，直至Q=Kθ。 生产中（1）为充分利用一种反应物，可加过量另一反应物；（2）分离某一生成物。 二、压强对化学平衡的影响 压强的变化对没有气态物质参与的反应影响不大。 对有气态物质参与的反应，判断依据是 Q＜Kθ ，△rGm＜0 反应正向自发进行 Q＝Kθ ，△rGm=0 反应达平衡状态 Q＞Kθ ，△rGm＞0 逆向反应自发进行 （1）系统总压强增至原来的2倍 （2）系统总压强减为原来的一半 2.方程式两边气体分子总数相等的反应 3．惰性气体的影响 (1)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。 (2)对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物的分压Pi不变，Q= Kθ，平衡不移动。 (3)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Pi减小，如果△n ≠0，平衡向气体分子数增大的方向移动。 Kθ是温度的函数，温度变化引起Kθ的变化，导致化学平衡的移动。 △rGmθ=-RTlnKθ ; △rGmθ=△rHmθ-T△rSmθ -RTlnKθ=△rHmθ-T△rSmθ 化学平衡移动原理