第三章化学反应平衡精选文档.ppt

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1、第三章化学反应平衡本讲稿第一页，共二十五页二、化学平衡 在化学中，把正反应速率和逆反应速率相等时体系所处的状态叫做化学平衡。H2(g)+I2(g)2HI(g)正反应逆反应本讲稿第二页，共二十五页平衡态的特点：*正反应速率=逆反应速率。*它是反应的极限；*体系内物质的种类及各物质的浓度不再随时间变化；*化学平衡是相对的、有条件的动态平衡。本讲稿第三页，共二十五页第二节 标准平衡常数二、标准平衡常数表达式对于气体反应：aA(g)+dD(g)gG(g)+hH(g)K =pB/p B pG/p g pH/p h K =pA/p a pD/p d p =100kPa本讲稿第四页，共二十五页 在一定温度下

2、，可逆反应达到平衡时，生成物的相对平衡分压（或浓度）以反应方程式的计量系数为指数的幂的乘积，与反应物的相对平衡分压（或浓度）以反应式中的计量系数为指数的幂的乘积之比是一常数。对于溶液中的反应：aA(aq)+dD(aq)gG(aq)+hH(aq)cG/c g cH/c h K =cA/c a cD/c d c =1.0 mol/L本讲稿第五页，共二十五页 标准平衡常数的特点：*标准平衡常数是一个无量纲量；*与温度有关，与浓度或分压无关；*标准平衡常数越大，表示正反应进行的程度越大。本讲稿第六页，共二十五页 书写和应用标准平衡常数表达式的注意事项：*若B为纯固体、纯液体或稀溶液中的溶剂，则不列入标

3、准平衡常数表达式中；*标准平衡常数表达式和标准平衡常数的量值与化学反应方程式的写法有关；*正逆反应的标准平衡常数值互为倒数。本讲稿第七页，共二十五页第三节 标准平衡常数的测定与计算一、标准平衡常数的测定 利用实验测定出化学平衡系统中反应物和产物的平衡分压或平衡浓度，代入标准平衡常数表达式即可计算出标准平衡常数。本讲稿第八页，共二十五页二、标准平衡常数的计算（二）利用多重平衡规则计算标准平衡常数 若反应(3)=反应(1)+反应(2)，则有：K3 =K1 K2 若反应(3)=a反应(1)+b反应(2)，则有：K3 =（K1）a（K2）b 若反应(3)=反应(1)-反应(2)，则有：K3 =K1 /

4、K2 本讲稿第九页，共二十五页第四节 标准平衡常数的应用一、计算平衡组成 标准平衡常数表达式反映了可逆反应中反应物和产物的平衡浓度或平衡分压之间的关系。cG/c g cH/c h K =cA/c a cD/c d 本讲稿第十页，共二十五页二、判断化学反应进行的限度 反应的标准平衡常数越大，则平衡时产物的浓度或分压比反应物的浓度或分压大得多，说明反应进行得比较完全，反应的进行程度较大；反之亦然。标准平衡常数和平衡转化率的关系：前者与浓度或分压无关，而后者与之有关。平衡转化率：=（n总-n平衡）/n总100%本讲稿第十一页，共二十五页三、预测化学反应的方向 反应商J：J 的表达式的书写与标准平衡常

5、数一样，只是公式中的浓度或分压不是平衡状态，而是任意状态。由化学等温式可知：比较K与J的大小，可预测指定条件下可逆反应进行的方向：K J，化学反应正向自发进行；K =J，化学反应处于平衡状态；K J，平衡将正向移动；减少反应物的浓度或增加生成物的浓度，反应商 J 增大，使K J K J K J K 1）倍，B的分压由 pB增大到N pB，此时，可逆反应的反应商为：J=N B K B=(g+h)-(a+d)本讲稿第十七页，共二十五页 若B=0，则NB=1，则 K=J；即气体分子数不变的反应，增大压力时，化学平衡不会发生移动；若B0，则NB 1，则K J；即气体分子数增加的反应，增大压力时，化学平

6、衡将逆向移动（即向气体分子数减少的方向移动）；若B0，则NB J；即气体分子数减小的反应，增大压力时，化学平衡将正向移动（即向气体分子数减少的方向移动）；本讲稿第十八页，共二十五页 对于任意气体反应：aA(g)+dD(g)gG(g)+hH(g)在等温条件下，将反应的总压力减小到原来的1/N（N 1），B的分压由 pB减小到 pB/N，此时，可逆反应的反应商为：J=N-B K B=(g+h)-(a+d)本讲稿第十九页，共二十五页 若B=0，则N-B=1，则 K=J；即气体分子数不变的反应，减小压力时，化学平衡不会发生移动；若B0，则N-B J；即气体分子数增加的反应，减小压力时，化学平衡将正向移

7、动（即向气体分子数增加的方向移动）；若B 1，则 K 0增大压力增大压力减小压力减小压力K J逆向，气体分子数减少逆向，气体分子数减少正向，气体分子数增加正向，气体分子数增加 B JK 0，吸热反应rHm 0（1为原平衡态）温度变化温度变化K 的的变化变化K 与与J平衡移动方向平衡移动方向T2 T1K2 K1 K J正向，吸热反应方向正向，吸热反应方向T2 T1K2 K1 K J逆向，放热反应方向逆向，放热反应方向 对于放热反应，rHm T1K2 K1 K J逆向，吸热反应方向逆向，吸热反应方向T2 K1 K J正向，放热反应方向正向，放热反应方向本讲稿第二十四页，共二十五页 关于浓度、压力和温度对化学平衡的影响，可用Le Chatelier原理总结：如果改变化学平衡状态的任一条件，如浓度、压力、温度，化学平衡则向减弱这个改变的方向移动。总结：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。本讲稿第二十五页，共二十五页