六章化学平衡常数教案.ppt

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1、六章化学平衡常数 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望6-1化学平衡状态化学平衡状态一、一、化学反应的可逆性和可逆反应化学反应的可逆性和可逆反应反应的反应的可逆性可逆性：一定条件下，一个反：一定条件下，一个反应可以从左向右进行，又可以从右向应可以从左向右进行，又可以从右向左进行的性质。左进行的性质。正反应正反应：从左向右进行的反应。：从左向右进行的反应。逆反应逆反应：从右向左进行的反应。：从右向左进行的反应。1、可可逆逆反反应应：在在一一定定条条件件下下

2、，既既能能向向正正反反应应方方向向进进行行又又能能向向逆逆反反应应方方向向进进行的反应。行的反应。可逆反应的可逆反应的定性描述定性描述：可逆程度可逆程度：逆反应进行的程度。：逆反应进行的程度。绝大多数化学反大多数化学反应都有一定可逆性都有一定可逆性COCO(g)(g)+H+H2 2O O(g)(g)CO CO2(g)2(g)+H+H2(g2(g)(水煤气水煤气)N N2(g)2(g)+3 H+3 H2(g)2(g)2 NH 2 NH3(g)3(g)可逆性可逆性显著著AgAg+(aq)(aq)+Cl+Cl-(aq)(aq)AgCl AgCl(s)(s)可逆程度小可逆程度小只有极少数反只有极少数反

3、应是是“不可逆的不可逆的”（单向反向反应）2 KClO2 KClO3 3 (s)(s)=2 KCl=2 KCl(s)(s)+3 O+3 O2(g)2(g)2 2、可逆反应的特征、可逆反应的特征(1(1）可逆程度大小取决于反应本性）可逆程度大小取决于反应本性 不同反应不同反应可逆程度不同。可逆程度不同。（2）同一反应在）同一反应在不同条件不同条件下可逆程度也下可逆程度也不同。不同。如：如：2H2+O2=2H2O在在873-1273K时时，正正反反应应占占绝绝对对优优势势，可可逆逆程程度度很很小小；但但在在4273-5273K时时，逆逆反反应应占占绝绝对优势，可逆程度很大。对优势，可逆程度很大。（

4、3）可逆反应的进行，必然导致化学平）可逆反应的进行，必然导致化学平衡状态的实现。衡状态的实现。二、化学平衡及特征二、化学平衡及特征1、化学平衡、化学平衡化学平衡状态是一个热力学概念。化学平衡状态是一个热力学概念。封闭体系，等温条件封闭体系，等温条件：反应开始阶段反应开始阶段A+BC+D开始的自由能开始的自由能GAGB00自自由由能能递递降降自自由由能能递递降降自自由由能能递递增增自自由由能能递递增增反应中途的自由能反应中途的自由能GA+GBGC+GD 降降低低降降低低递递增增递递增增达平衡的自由能达平衡的自由能GA”+GB”GC”+GD”反应平衡阶段反应平衡阶段A+BC+DC+D达平衡以前达平

5、衡以前G=G（产物）（产物）-G（反应物）（反应物）=（GC+GD）-（GA+GB）G0，所以反应将继续进行。，所以反应将继续进行。达平衡时，达平衡时，G=G”（产物）（产物）-G”（反应物）（反应物）=（G”C+G”D）-（G”A+G”B）=00即即 G=0，这是，这是达平衡的条件。达平衡的条件。化学平衡：化学平衡：反应物和产物的自由能不在反应物和产物的自由能不在随时间变化的这种状态，叫做此反应的随时间变化的这种状态，叫做此反应的化学平衡。化学平衡。或或化学平衡是反应向正逆两个方向进行化学平衡是反应向正逆两个方向进行的的“推动力推动力”都等于零的状态。都等于零的状态。rG=0 时达到平衡时达

6、到平衡或或可逆反应在一定条件下，正反应速率等于可逆反应在一定条件下，正反应速率等于逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为“化化学平衡学平衡”。2 2、化学平衡特征、化学平衡特征:、化学平衡建立的、化学平衡建立的前提前提：封闭体系、等温条件，可逆反应封闭体系、等温条件，可逆反应、达到平衡、达到平衡条件条件 ：rG=0rG=0 （正逆反应速度相等）（正逆反应速度相等）、平衡、平衡标志标志：平衡状态是封闭系统中可逆：平衡状态是封闭系统中可逆反应进行的最大限度。产物和反应物浓度反应进行的最大限度。产物和反应物浓度不不再随时间变化再随时间变化(保持定值保持定值)时达

7、到平衡时达到平衡.、平衡的、平衡的实质实质：化学平衡是有条件的化学平衡是有条件的动态平衡动态平衡三、三、勒夏特列勒夏特列原理原理勒夏特列勒夏特列(LeChatelierH,1850-1936)法国无机化学家，法国无机化学家，巴黎大学教授巴黎大学教授.内容内容：如果改变平衡系统的如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度）条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的，平衡就向能减弱这种改变的方向移动方向移动.a.a.Le Chatelier Le Chatelier原理适用于处于平衡状原理适用于处于平衡状态的体系，也适用于相平衡体系态的体系，也适用于相平衡体系.注意注意：b、对条件的

8、限制对条件的限制.Le ChatelierLe Chatelier原理对维原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的持化学平衡状态的因素的改变才是有效的.若改若改变的是不维持化学平衡状态的因素变的是不维持化学平衡状态的因素,无效无效.c、讨论内容是平衡被破坏时反应自发进行讨论内容是平衡被破坏时反应自发进行的方向的方向(化学平衡的移动化学平衡的移动)。6-2 6-2 平衡常数平衡常数一、化学平衡常数一、化学平衡常数：1.定义：定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓度以其化学计量系数为次方的乘积与反应物浓浓度以其化学计量系数为次方的乘积与反应物浓度以

9、其化学计量系数为次方的乘积之比为一常数，度以其化学计量系数为次方的乘积之比为一常数，称为称为“平衡常数平衡常数”。符号：符号：K K 这一规律称为这一规律称为“化学平衡定律化学平衡定律”可逆反应可逆反应在一定温度下达平衡时在一定温度下达平衡时2 2、影响、影响K K的因素的因素（1 1）K K与反应物或产物的起始浓度无关。与反应物或产物的起始浓度无关。（2 2）K K与催化剂无关。与催化剂无关。（3 3）平衡常数只是温度的函数）平衡常数只是温度的函数。注意：注意：平衡常数不涉及时间概念，不涉及反平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。应速率。2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=

10、2SO(g)=2SO3 3(g)(g)K K=3.6 =3.6 10102424(298K(298K)K K 很大，但反应速率很小很大，但反应速率很小二、书写二、书写K K关系式关系式时应注意：时应注意：2 2、平衡常数的书写形式和数值与方程式的书平衡常数的书写形式和数值与方程式的书写形式有关写形式有关。1 1、K K式中的物质浓度或分压都是平衡时的值。式中的物质浓度或分压都是平衡时的值。例例：673K N673K N2(g)2(g)+3 H+3 H2(g)2(g)=2 NH=2 NH3(g)3(g)N N2(g)2(g)+3/2 H+3/2 H2(g)2(g)=NH=NH3(g)3(g)2N

11、H2NH3(g)3(g)=N=N2g)2g)+3H+3H2(g)2(g)3 3、反应中纯固体、纯液体以及稀溶液反应中纯固体、纯液体以及稀溶液中的水不写在平衡常数表达式中中的水不写在平衡常数表达式中 Cr Cr2 2O O7 72-2-+H+H2 2O=2 CrOO=2 CrO4 42-2-+2 H+2 H+K=(CrO K=(CrO4 42-2-2 2 H H+2 2)/Cr)/Cr2 2O O7 72-2-例：例：2HgO 2HgO(s)(s)=2Hg=2Hg(l)(l)+O+O2(g)2(g)K Kc c=O=O2 2 K Kp p=P=PO2O2三、各种平衡常数三、各种平衡常数但非水溶剂

12、中进行的反应但非水溶剂中进行的反应 C2H5OH+CH3COOH=CH3COOC2H5+H2OK=CH3COOC2H5H2O/（C2H5OHCH3COOH）1 1、标准平衡常数、标准平衡常数 K K（热力学平衡常数）（热力学平衡常数）(1)(1)化学反应等温式化学反应等温式 封闭体系，等温等压封闭体系，等温等压条件的反应：条件的反应：r rG Gm m(T)=(T)=r rG Gm m(T)+RTlnJ(T)+RTlnJ 在一定温度下，反应达平衡时在一定温度下，反应达平衡时 r rG Gm m(T)=0(T)=0 此时：此时：r rG Gm m(T)+RTlnJ(T)+RTlnJeqeq=0=

13、0 r rG Gm m(T)=-RTlnJ(T)=-RTlnJeq eq 平衡时平衡时 J Jeqeq=K=Kr rG Gm m(T)=-RTlnK(T)=-RTlnK例：已知例：已知fG(NH3,g)=-16.45KJmol-1求求N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在在298K时的时的K值值.解解:rGm=2fG(NH3,g)=2(-16.45)=-32.98KJmol-1lnK=-(-32.98)103/8.314298K=5.83105气相反应气相反应液相反应液相反应气气-液反应液反应J=(pJ=(pi i/p/p)ii(c(ci i/c/c)jj eqeq（2）K的的物理意义：物

14、理意义：注意：注意：a a、K K随温度而变；随温度而变；b b、K K表达式中没有固体、溶剂等浓度不发表达式中没有固体、溶剂等浓度不发生变化的物质生变化的物质(纯液体纯液体)。c c、K K量纲等于量纲等于1(1(没有单位没有单位)。d d、反应的反应的K K越大，正反应进行趋势越大。越大，正反应进行趋势越大。当反应的计量系数相同时，当反应的计量系数相同时，K K值较大的反值较大的反应有较大的反应趋势。应有较大的反应趋势。例例6-1 6-2 P2496-1 6-2 P249 2 2、实验平衡常数（经验平衡常数）、实验平衡常数（经验平衡常数）(1)(1)概念概念：实验得到的平衡常数。：实验得到

15、的平衡常数。例见书例见书251251页表页表6-16-1。符号及表达式：符号及表达式：气体反应气体反应：K Kc c=(c=(ci i)i i K Kp p=(p=(pi i)i i 溶液反应溶液反应：K Kc c=(c=(ci i)ii(2)K Kc c与与K Kp p的关系及单位：的关系及单位：A A、关系关系:可逆反应（可逆反应（设为理想气体）设为理想气体）：aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)在一定温度下达平衡时在一定温度下达平衡时K Kc c=(c=(ci i)i i=D=Dd dEEe e/(A/(Aa aBBb b)K Kp p=(p=(pi i)i i=P PD Dd

16、d.P.PE Ee e/(P/(PA Aa a.P.PB Bb b)P Pi i=(n=(ni i/V)RT=C/V)RT=Ci iRTRT代入代入K Kp p表达式表达式 K Kp p=(p=(pd dD Dp pe eE E)/(p)/(pa aA Ap pb bB B)=(D =(Dd dEEe e)/(A)/(Aa aBBb b)(RT)(RT)(d+e)-(a+b)(d+e)-(a+b)=K =Kc c(RT)(RT)(d+e)-(a+b)(d+e)-(a+b)=K =Kc c(RT)(RT)K Kp p=(c(ci iRT)RT)ii=(RT)=(RT)(c(ci i)ii=Kc(

17、RT)例例 H H2 2（g)g)+I+I2(g)2(g)=2HI=2HI(g)(g)K Kp p=K=Kc c(RT)(RT)0 0=K=Kc c例例 N N2 2H H4(l)4(l)=N=N2(g)2(g)+2H+2H2(g)2(g)K Kp p=K=Kc c(RT)(RT)3-03-0=K=Kc c(RT)(RT)3 3 B B、K Kc c与与K Kp p的单位：的单位：K Kc c：(mol(mol.L L-1-1)；K Kp p：(压力单位压力单位)=0=0时，时，K Kc c 、K Kp p 无量纲无量纲 注意：注意：a a、实验平衡常数、实验平衡常数K K的单位由计算导的单位

18、由计算导出。出。K Kp p：(atm)(atm)R:0.08206atmR:0.08206atmL Lmolmol-1-1K K-1-1K Kp p：(Pa)(Pa)R:8314PaR:8314PaL Lmolmol-1-1K K-1-1Kc Kc (mol(mol.L L-1-1)例例:已知反应已知反应N N2(g)2(g)+3 H+3 H2(g)2(g)=2 NH=2 NH3(g)3(g)在在673K673K时的时的K Kc c=0.507,=0.507,求求K Kp p和和K Kb b、R R取值的单位应与取值的单位应与p p一致。一致。解解:K Kp p=K=Kc c(RT)(RT)

19、Kp=0.507(mol.L-1)-2(0.08206atmLmol-1K-1673K)-2=1.6210=1.6210-4-4atmatm-2-2Kp=0.507(mol.L-1)-2(8314PaLmol-1K-1673K)-2=1.6210=1.6210-14-14PaPa-2-2或或K Kp p =1.6210=1.6210-4-4atmatm-2-2(10(105 5PaatmPaatm-1-1)-2-2 =1.6210=1.6210-14-14PaPa-2-2 C C、同一反应的同一反应的K Kc c、K Kp p与与K K换算换算 故：故：KP=Kp(p)-同一反应，同一反应，K

20、 Kc c与与K Kc c数值相同数值相同,但但K Kc c有单位有单位.K.Kp p与与K Kp p可能不同。可能不同。K Kp p与与K Kp p ，P Pi i以以atmatm为单位时，为单位时，K Kp p与与K Kp p 数值相同，但数值相同，但K Kp p有单位有单位,K,Kp p无单位无单位.K Kp p与与K Kp p ，P Pi i以以PaPa为单位时，为单位时，0,K Kp p与与K Kp p数值不相同数值不相同.注意注意:Kc=Kc（C）-=Kc3、偶联反应的平衡常数偶联反应的平衡常数偶联反应偶联反应：两个化学平衡组合起来，形成一：两个化学平衡组合起来，形成一个新的反应。

21、个新的反应。若若反应反应1+反应反应2=反应反应3则：则：rG1+rG2=rG3 把把rG =-RT lnK代入代入得：得：K1K2=K3若若反应反应1-反应反应2=反应反应3则：则：rG1-rG2=rG3K3=K1/K2例例.SO SO2 2+O+O2 2 =SO=SO3 3 (1)(1)K K1 1=2.8 10=2.8 1012 12 NO NO2 2=NO+O=NO+O2 2 (2)(2)K K2 2=6.310=6.310-7-7 方程方程(1)+(2)(1)+(2)：SO SO2 2+NO+NO2 2=NO+SO=NO+SO3 3 K K K K =K K1 1 K K2 2 =1

22、.8 10=1.8 106 6 注意注意：偶联反应并不一定代表反应机理。：偶联反应并不一定代表反应机理。两个反应方程式相加（相减）时，所得反两个反应方程式相加（相减）时，所得反应方程式的平衡常数等于原两个反应方程式平应方程式的平衡常数等于原两个反应方程式平衡常数之积（之商）衡常数之积（之商）多重平衡规则。多重平衡规则。平衡常数的物理意义：平衡常数的物理意义：K是一定温度下某反应的特征常数是一定温度下某反应的特征常数 K是可逆反应进行程度的标志是可逆反应进行程度的标志K可用来判断在一定温度下体系达平衡的可用来判断在一定温度下体系达平衡的条件条件表示在一定条件下，可逆反应所能进行的极限。表示在一定

23、条件下，可逆反应所能进行的极限。K K愈大，反应进行得愈完全愈大，反应进行得愈完全.K K 愈小，反应进愈小，反应进行得愈不完全行得愈不完全.通常：通常：K K 10107 7，正反应单向，正反应单向;K K 1010-7-7，逆反应，逆反应单向单向;K K=10=10-7-7 10107 7，可逆反应。，可逆反应。封闭体系，等温等压封闭体系，等温等压条件的反应：条件的反应：rGm(T)=rGm(T)+RTlnJ因：因：rGm(T)=-RTlnK则：则：rGm(T)=-RTlnK+RTlnJ得：得：rGm(T)=RTln(J/K)a、当当JK，rGm(T)K，rGm(T)0，逆反应自发进行。，

24、逆反应自发进行。c、当当J=K，rGm(T)=0，化学平衡状态。，化学平衡状态。6-3浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响1、化学平衡的移动化学平衡的移动因外界条件改变而使可逆反应从一种平衡因外界条件改变而使可逆反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态状态转变到另一种平衡状态.旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡.具体方法具体方法：增加反应物的浓度或降低生成：增加反应物的浓度或降低生成物的浓度。物的浓度。b、改变浓度使改变浓度使JcK，平衡向逆反应方向移，平衡向逆反应方向移动。动。具体方法具体方法：增加生成物的浓度或降低反应物：增加生成物的浓度或降低反应物的浓

25、度。的浓度。与与勒沙特列勒沙特列原理原理一致。一致。2、浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响可逆反应在可逆反应在封闭体系、等温等压封闭体系、等温等压条件下达到条件下达到平衡时：平衡时：Jc=Ka、改变浓度使改变浓度使JcK，平衡向正反应方向移，平衡向正反应方向移动。动。已知已知：K K =6.7210=6.72102424，p p(SO3)=110)=1105 5Pa ,p p(SO2)=0.2510)=0.25105 5Pa,p p(O2)=0.2510)=0.25105 5Pa，反应向什么方向进行？反应向什么方向进行？(1101105 5/10/105 5)2 2=(0.25100.2

26、5105 5/10/105 5)2 2(0.25100.25105 5/10/105 5)J=64 64 K K 反应正向进行反应正向进行 p p(SO3)/p )/p 2 2 p p(SO2)/p )/p 2 2 p p(O2)/p)/p J=J=例：反应例：反应 2SO 2SO2 2+O+O2 2=2SO=2SO3 3 在在2525时向什么方向进时向什么方向进行？行？例：例：C C2 2H H5 5OH+CHOH+CH3 3COOH=CHCOOH=CH3 3COOCCOOC2 2H H5 5+H+H2 2O O 若起始浓度若起始浓度c c(C(C2 2H H5 5OH)=2.0 molOH

27、)=2.0 molL L-1-1,c c(CH(CH3 3COOH)=1.0 molCOOH)=1.0 molL L-1-1，室温测得经，室温测得经验平衡常数验平衡常数K Kc c =4.0,=4.0,求平衡时求平衡时C C2 2H H5 5OHOH的转的转化率化率。解：反应物的平衡转化率解：反应物的平衡转化率 (反应物起始浓度反应物起始浓度-反应物平衡浓度反应物平衡浓度)反应物起始浓度反应物起始浓度100%=C C2 2H H5 5OH+CHOH+CH3 3COOH=CHCOOH=CH3 3COOCCOOC2 2H H5 5+H+H2 2O O起始浓度起始浓度/2.0 1.0 0 0/2.0

28、 1.0 0 0平衡浓度平衡浓度/2.0-/2.0-1.0-1.0-K Kc c=2 2/(2.0-/(2.0-)(1.0-)(1.0-)=4.0)=4.0 解方程，得解方程，得 =0.845 mol=0.845 molL L-1-1 C C2 2H H5 5OHOH平衡转化率平衡转化率%=(0.845/2.0)100=42 =(0.845/2.0)100=42 或：或：=(0.845/2.0)100=(0.845/2.0)100%=42 =42%若起始浓度改为：若起始浓度改为：c c(C(C2 2H H5 5OH)OH)=2.0 2.0 molmolL L-1-1 ，c c (CH(CH3

29、3COOH COOH)=2.0 mol2.0 molL L-1-1，求同一温度下，求同一温度下，C C2 2H H5 5OHOH的平衡转化率的平衡转化率 同法，同法，%=67=67 计算可知计算可知：如果增加一反应（：如果增加一反应（CH3COOH）的浓度，将使平衡向生成物方向移动，其结的浓度，将使平衡向生成物方向移动，其结果：果：（1 1）生成物的浓度皆增大）生成物的浓度皆增大（2 2）增加浓度的那种反应物的浓度将）增加浓度的那种反应物的浓度将比原平衡浓度大，但比刚加入时浓度比原平衡浓度大，但比刚加入时浓度小，而另一种反应物浓度将减小小，而另一种反应物浓度将减小（3 3）增大一种反应物的浓度

30、，这种反）增大一种反应物的浓度，这种反应物的转化率降低，使另一种反应物应物的转化率降低，使另一种反应物（C C2 2H H5 5OHOH）的转化率增大）的转化率增大注意：注意：温度不变，温度不变，K Kc c值亦不变值亦不变。6-4压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响1、分压对化学平衡的影响分压对化学平衡的影响由：由：pi=ciRT在一定温度下，在一定温度下，pi与与ci成正比。成正比。分压分压对化学平衡的影响对化学平衡的影响与浓度与浓度对化学平衡对化学平衡的影响的影响一致一致。2、总压对化学平衡的影响总压对化学平衡的影响分压与总压的关系：分压与总压的关系：pi=xip总压变化时总压变化时

31、Kp不变：不变：Kp=(pi)i代入：代入：Kp=(xip)i得：得：Kp=p(xi)i令：令：Jx=(xi)i则：则：Kp=pJxa、当当=0时，表明反应前后气体分子总时，表明反应前后气体分子总数没有变化。数没有变化。此时：此时：Kp=Jx表明表明压力的改变不会移动平衡。压力的改变不会移动平衡。b、当当0 0时的讨论结论相同。时的讨论结论相同。例例：N N2 2O O4 4按下列方程离解为按下列方程离解为NONO2 2，N N2 2O O4(g)4(g)=2NO=2NO2(g)2(g)实验测定实验测定325K325K，10105 5PaPa时时,Kp=1.33,Kp=1.33,有有5050的

32、的N N2 2O O4 4离解为离解为NONO2 2,计算此温度下计算此温度下,在在2102105 5Pa,NPa,N2 2O O4 4的离的离解百分率解百分率.解解:设增加总压时设增加总压时,N,N2 2O O4 4的离解百分率为的离解百分率为N N2 2O O4 4(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)(g)起始起始 P Pi i 0 0平衡平衡 P Pi i(1-(1-)2P)2Pi iP Pi i(1-(1-)+2P)+2Pi i=P=P P Pi i=P/(1+=P/(1+)=1.33=1.33=0.378=0.378例例6-6(书书255页页)：2NO2(g)=N2O4(g)1、

33、由：由：rGm(T)=-RTlnK求出求出298.15K时：时：K=6.74由：由：K=p(N2O4)/pp(NO2)/p-2得：得：p(N2O4)p(NO2)-2=6.7410-5Pa-1考虑总压等于标准压力：考虑总压等于标准压力：p(N2O4)+p(NO2)=1.0105Pa解得：解得：p(N2O4)=68.2kPa；c=0.0275mol.L-1p(NO2)=31.8kPa；c=0.0128mol.L-12、体积减小一半，总压增大一倍，平衡向体积减小一半，总压增大一倍，平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。2NO2(g)=N2O4(g)起始分压起始分压/kPa：63.6136.4反应掉反

34、应掉x/kPa：-2xx新平衡分压新平衡分压/kPa：63.6-2x136.4+x代入：代入：K=p(N2O4)/pp(NO2)/p-2得：得：K=(136.4+x)/p(63.6-2x)/p-2解得：解得：x=8.62kPa得：得：p(N2O4)=145kPa；c=0.058mol.L-1p(NO2)=46.36kPa；c=0.019mol.L-13、惰性气体的影响惰性气体的影响 对对恒温恒压恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性下已达到平衡的反应，引入惰性气体，气体，总压不变，体积必定增大总压不变，体积必定增大，反应物和生成，反应物和生成物分压减小，如果物分压减小，如果 i i00，平衡向气

35、体分子数，平衡向气体分子数增大的方向移动增大的方向移动.(.(i=0，平衡不移动，平衡不移动.)对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应体系的总压增大，但反应惰性气体，反应体系的总压增大，但反应物和生成物物和生成物p pB B不变，即不变，即 J Jp p=K=Kp p ，因此平，因此平衡不移动衡不移动.6-5温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响由：由：rGm(T)=-RTlnKrGm(T)=rHm(298)-TrSm(298)得：得：lnK=rSm(298)/R-rHm(298)/(RT)T1：lnK1=rSm(298)/R-rHm(298)/(

36、RT1)T2：lnK2=rSm(298)/R-rHm(298)/(RT2)两式相减得：两式相减得：可见，对于吸热反应，温度升高，可见，对于吸热反应，温度升高，K Kq q 增大；对于放热反应，温度升高，增大；对于放热反应，温度升高，K Kq q 减小减小.分析分析:r rH H0TT1 1，K K2 2K K J K 2 2,r rG Gm m0 0 平衡逆向移动平衡逆向移动,即向吸热方向移动即向吸热方向移动.r rH H 00 吸热反应，平衡时吸热反应，平衡时,J=K,J=K1 1,若升温若升温T T2 2TT1 1，K K2 2KK1 1则则 J K J 96%4.选用高活性催化剂选用高活

37、性催化剂选用原则选用原则:活性高活性高,价廉价廉,不易中毒不易中毒,易再生易再生.1.1.硫酸工业硫酸工业 SO SO2 2 +1/2 O +1/2 O2 2 =SO =SO3 3空气过量空气过量2-32-3倍倍SOSO2 2:7%O:7%O2 2:11%(N:11%(N2 2:82%):82%)多次多次转化转化,多次吸收多次吸收.VV2 2O O5 5催化剂催化剂(速度增大约一亿倍速度增大约一亿倍)开始开始T=850K T=850K 后后 700K 700K采用常压采用常压 二、几个工业生产实例二、几个工业生产实例 2.2.合成氨生产合成氨生产 N N2 2 +3 H +3 H2 2=2NH=2NH3 3 H H2 2:N:N2 2=3:1=3:1及时分离氨及时分离氨673k-773k673k-773k15195-20260KPa15195-20260KPa铁触媒铁触媒作业作业(260)(260)：4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1717、2222、2323