上海交通大学无机化学课件第三章化学平衡剖析.ppt

本章要点 化学反应的可逆性及化学平衡；化学平衡建立时的状态及性质； 平衡常数：a) 经验平衡常数与标准平衡常数的表示及区别；b) 化学反应进行的方向和程度*； K0和ΔGm0的关系*； 影响平衡常数移动的因素及平衡移动的原理的应用*。 1、1024℃，氧化铜分解反应中的氧的分压是 0.49atm: 4CuO(s)= 2Cu2O (s) + O2(g) 该反应的Kp ? 计算 0.16 mole CuO 的分解分数？该反应是在1024 ℃ 于2.0L 烧杯中进行的； 建立平衡时 CuO(in moles) 的最小量是多少? 2、反应Fe(s) ＋ H2O(g)=== FeO(s) ＋ H2(g) 在700K时的KΘ为2.35，在该温度下用总压为100kPa的等物质的量的H2O(g)、H2(g) 混合气体处理FeO，FeO是否被还原？若混合气体的总压仍为100kPa，要使FeO不被还原，pH2O（g）不能小于多少？ * 注意反应速率是微观的性质。 * 标准平衡常数随温度的改变与标准吉布斯自由能变有关。 * The relative levels of components of the reaction appear unrelated. See next slide for relationship. * 解释一下Kx * 注意对比的条件，即在同一温度下，平衡常数大，则平衡时产物形成的程度大； * 平衡可以在一定的温度条件下移动！所以Q可变！但KΘ不变，因为KΘ与ΔrGm0 有关。 此为重点！ * 从平衡角度讨论化学反应自发进行的方向。 * ΔrGm与ΔrGm0的关系。 * 温度一定时的关系。温度高的时候，影响的幅度大。 * 公式的推导？讨论不同的情况及用途。 * 压力、温度、浓度的影响。 第三章化学平衡 第三章 化学平衡 本章主要内容： 化学平衡的概念； 化学平衡的表达； 平衡常数与热力学函数的关系； 平衡计算的原则。 一、化学反应的可逆性和化学平衡 1.可逆反应与不可逆反应： 定义：在同一条件下，既能向一个方向进行，又能向相反方向进行的化学反应。 不同的化学反应，其正逆反应的速率不同： V+V- ，反应正向进行 V+V- ，反应逆向进行 V+=V- ，反应达到平衡 *注意可逆反应与可逆途径的区别 可逆程度不同！ 反应进程中反应速率的变化 不同的体系t的时间不一样  CO (g) +2H2(g)→CH3OH(g)达到平衡的三种方式 三种到达平衡的途径 二、平衡常数 1.经验平衡常数（Kc Kp K)： aA + bB ————gG + hH Kc = Kp= 讨论：各项的意义及量纲。 注意：经验平衡常数一般有量纲，只有产物的分 子数的和与反应物的分子数和相等时才无量纲。 的实验数据 编 号 起始浓度/mol?dm-3 平衡浓度/mol?dm-3 CO2 H2 CO H2O CO2 H2 CO H2O 1 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006 2.3 2 0.01 0.02 0 0 0.022 0.00122 0.0078 0.0078 2.3 3 0.01 0.01 0.001 0 0.0041 0.0041 0.0069 0.0059 2.4 4 0 0 0.02 0.02 0.0082 0.0082 0.0118 0.0118 2.4 2.Kp与Kc的关系： Kp＝Kc(RT)Δn （由理想气体状态方程所得*）； 3.标准平衡常数Kθ ： 对于可逆反应： 其标准平衡常数K θ可以表示为： 两种表示方式。 对同一体系是否两种表示均可呢？ 引入了相对浓度和相对压力的概念； 引入了标准态； K θ 的特点： a.无量纲； b.直接与热力学函数△G θ 有关； c.与Kp、Kc的关系： K θ 与Kc 在数值上相等，但意义不同； K θ 与Kp的关系要视具体反应而定； *在处理气相反应时，一定要注意运用分压来表 示标准平衡常数。为什么？  4.平衡常数K θ 的意义： 表征平衡程度； 表征与热力学函数△G θ 的关系； 还可以表征与动力学函数k+和k-的关系。 5.化学反应与K θ 的关