无机化学化学平衡.pptx

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1、2023/2/151二、化学平衡的概念二、化学平衡的概念（一）定义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“化学平衡”。例1：H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)第1页/共49页2023/2/152H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)第2页/共49页2023/2/153二、化学平衡的概念（续）二、化学平衡的概念（续）例2：N2O4(g)2NO2(g)无色红棕色在373K恒温槽中反应一段时间后，反应混合物颜色不再变化，显示已达平衡，测得平衡时N2O4、NO2浓度（见下表）。次序起始浓度浓度变化平衡浓度NONO2 2 2 2/N/N2 2O

2、 O4 4 /mol /moldmdm-3 -3 /mol/moldmdm-3 -3 /mol/moldmdm-3-31从反应N N2 2O O4 4 0.100 -0.060 0.0400.100 -0.060 0.040 0.360.36物开始NONO2 2 0 +0.120 0.1200 +0.120 0.120 2从产物N N2 2O O4 4 0 +0.014 0.0140 +0.014 0.014 0.370.37开始NONO2 2 0.100 -0.028 0.0720.100 -0.028 0.072 3从反应混N N2 2O O4 4 0.100 -0.030 0.0720.

3、100 -0.030 0.072 0.370.37合物开始NONO2 2 0.100 +0.060 0.160 0.100 +0.060 0.160 第3页/共49页2023/2/154二、化学平衡的概念（续）二、化学平衡的概念（续）平衡时NO22/N2O4不变，即达到一个“常数”称为“平衡常数”（K）。N2O4(g)2NO2(g)K=NO22/N2O4=0.37（373K）（二）平衡常数（Equilibriumconstants）1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓度的方程式计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方的乘积之比，为一常数，称为“平衡常数”。符号：K。这一规律称为

4、“化学平衡定律”。第4页/共49页2023/2/155（二）平衡常数（续）2.平衡常数的意义表示在一定条件下，可逆反应所能进行的极限。K，正反应彻底。通常：K 107，正反应单向K Kr逆反应自发进行，平衡向气体分子总数增加的方向移动，以消除总压力降低的影响。第38页/共49页2023/2/15393-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响把vantHoff等温式与吉布斯一赫姆霍兹方程结合来讨论。封闭体系，热力学平衡常数Kr（或K）只是温度T 的函数。推导Kr与T 的关系:第39页/共49页2023/2/15403-3化学平衡的移动（续）化学

5、平衡的移动（续）由标态下vantHoff等温式G=-RT lnKr(封闭体系、等温、不做非体积功)标态下吉一赫方程为：G=H-TS(封闭体系、等温、不做非体积功)代入上式得，H-TS=-RTlnKrlnKr=(-H/RT)+(S/R)（3-10）（3-10）式称为vantHoff方程.第40页/共49页2023/2/15413-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）T 不大，无相变：HT H298,ST S298 lnK1r=(-H/RT1)+(S/R)（1）lnK2r=(-H/RT2)+(S/R)（2）（2）-（1）：ln(K2r/K1r)=(H/R)(T2-T1)/(T2T1)(3-1

6、1)第41页/共49页2023/2/15423-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）ln（K2r/K1r）=(H/R)(T2-T1)/(T2T1)H 0吸热,T2 T1:K2r K1rH 0放热,T2 T1:K2r K1r温度（T2 T1），平衡向吸热反应方向移动，且Kr 改变：正反应吸热：K2r K1r；正反应放热：K2r K1r.温度（T2 T1），平衡向放热反应方向移动，且Kr 改变：正反应放热：K2r K1r；正反应吸热：K2r K1r.第42页/共49页2023/2/15433-3化学平衡的移（续）化学平衡的移（续）例：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.2kJ

7、.mol-1(放热)T1=298K，Kp1=6.2105T2=473K，Kp2=6.210-1T3=673K，Kp3=6.010-4即：T ，平衡向吸热反应（逆反应）的方向移动，且K。或：T ，平衡向放热反应（正反应）的方向移动，且K；第43页/共49页2023/2/15443-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）求H和S值:由（3-10）式（教科书P.63，4-23式）:lgKr=(-H/2.303RT)+(S/2.303R)在不同温度（T）下测定Kr数值，作出lgKr(1/T)图（教科书P.63，图4-1）。斜率：(-H/2.303R)截距：(S/2.303R)可求出热力学函数H和S

8、值。第44页/共49页2023/2/15453-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）一、浓度对化学平衡的影响一、浓度对化学平衡的影响提高物反应物浓度，平衡向正反应方向移，但 Kr不变。二、压力对化学平衡的影响二、压力对化学平衡的影响提高总压力，平衡向气体分子总数减小的反应方向移动，但Kr不变。三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响温度，平衡向吸热反应方向移动，且K r改变。第45页/共49页2023/2/15463-3化学平衡的移动（续）化学平衡的移动（续）小结：浓度、压力、温度对平衡的影响 Le-ChateliersPrinciple（勒一夏特里原理）。对于已达平衡的体系，若改变平衡体系的条件（浓度、压力、温度）之一，平衡将向解除这一改变的方向移动。第46页/共49页2023/2/1547四、催化剂四、催化剂 使用（正）催化剂能同等程度地提高正、逆反应的速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡移动，也不会改变平衡常数值。第47页/共49页2023/2/1548第3章作业教材p.6567:5,6,8,11,13,15,16,24第15题补充数据：SO2Cl2(l):fGm=-313.5kJmol-1fHm=-388.74kJmol-1第48页/共49页2023/2/15课件49感谢您的观看。第49页/共49页