大学-无机化学-第二章-化学反应速率及化学平衡.ppt

 化学平衡状态具有以下几个重要特点 (1)化学平衡建立的条件: 正向反应和逆向反应的反应速率相等。 (2)化学建立平衡的标志: 反应物和生成物的浓度不随时间改变。 (3)化学平衡是相对的和有条件的动态平衡。 (提示：A：可逆反应 B：恒温 C：密闭条件） 当外界因素改变时，正、逆反应速率发生变化，原有平衡将受到破坏，直至在新条件下又建立起新的化学平衡。 (二)气体混合物反应的标准平衡常数 对气体混合物中的可逆反应： 第二节 化学反应的可逆性和化学平衡 aA (s) + dD(aq) = gG(l) + hH (g) 第二节 化学反应的可逆性和化学平衡 （三）非均相反应的标准平衡常数 对非均相可逆反应： 在一定温度下达到平衡时，存在如下定量关系： 例 如 例如用盐酸溶解碳酸钙的离子反应： CaCO3（s）+2H+（aq）=Ca2+（aq）+CO2（g）+H2O（l） 在一定温度下达到平衡时，其标准平衡常数的表达式为： 书写标准平衡常数表达式时应注意以下几点： 第二节 化学反应的可逆性和化学平衡 1.有纯固体、纯液体参加反应的体系: CaCO3（s）= CaO（s）＋CO2（g） 固体物质、纯液体或稀溶液中的溶剂，其浓度不随反应 而变化，所以可将它们的浓度视为1. 2.多重反应平衡体系: 将两个独立反应相加，所得总反应的标准平衡常数等 于这两个相加反应的标准平衡常数之乘积。 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) 2NO2(g) N2O4(g) 2NO(g)＋O2(g) N2O4(g) (1) (2) (3) 从反应式看（1）+（2）=（3）而且： =K3θ 第二节 化学反应的可逆性和化学平衡 第二节 化学反应的可逆性和化学平衡 3.不同写法的同一反应标准平衡常数间的关系 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) (1) SO3(g) SO2(g)＋1/2O2(g) (2) 你能总结规律吗? Example 已知25℃时反应 （1）2BrCl(g) Cl2(g) + Br2(g) 的 =0.45 （2）I2(g)+Br2(g) 2IBr(g) 的 =0.051 计算反应 （3）2ClBr(g) + I2(g) 2IBr(g)+ Cl2(g)的 反应（1）+ （2）得： 2ClBr(g) + I2(g) 2IBr(g) + Cl2(g) Solution 多重平衡原理 （1）+（2）=（3） K3 = K1 · K2 （1）－（2）=（3） K3 = K1 / K2 （2）=（1）×m K2 = K1 m 多重平衡原理 四、化学平衡的计算 例：肌红蛋白（Mb）存在于肌肉组织中，具有携带O2的能力。肌红蛋白的氧合作用可表示为 在310.15K时 ，试计算当O2的分压力为5.3kPa时，氧合肌红蛋白（MbO2）与肌红蛋白的平衡浓度的比值。 解： 四、化学平衡的计算 例：在400.15K、100kPa，由1mol乙烯与1mol水蒸气反应生成乙醇气体，反应如下 测得标准平衡常数为0.099，试求在此条件下乙烯的转化率，并计算平衡系统中各物质的摩尔分数。设所有气体为理想气体，形成理想气体混合物。 解：设C2H4（g）的转化率为? 平衡后混合物总量 =（1－?）+（1－?）+ ? = 2－?。 解得α = 0.293，即乙烯的转化率为29.3％；平衡体系中各物质的摩尔分数为 第三节 化学平衡的移动 当外界条件改变，可逆反应从一种平衡状态转变到另一种条件下的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动(shift of chemical equilibrium)。 下面我们讨论浓度、压力、温度等因素对 化学平衡的影响。 一定温度下,对于可逆反应 a A+ dD gG + hH 反应商 任意状态浓度 第三节 化学平衡的移动 一、浓度对化学平衡的影响 浓度商 一、浓度对化学平衡的影响 第三节 化学平衡的移动 在平衡体系中，如果其它条件不变，增大（或减小）其中某物质的浓度，平衡就向减小（或增大）该物质浓度的方向移动。 Qc＜ Kθ， 正反应自发进行 Qc = Kθ， 反应处于平衡状态 Qc ＞Kθ，