《化学平衡常数》PPT课件.ppt

1,第6章 化学平衡常数 Chapter 6 chemical Equilibrium Constant,2,本章要求 1、建立化学平衡常数的概念。 2、掌握反应产率或反应物转化为产物的转化率的计算。 3、学会讨论浓度、分压、总压和温度对化学平衡的影响。,3,6.1 化学平衡状态 (chemical equilibrium state ) 6.1.1 化学平衡 化学反应有可逆反应与不可逆反应之分，但大多数化学反应都是可逆的. 例如:,化学平衡有以下几个鲜明的特点 客观上，系统的组成不再随时间而变 平衡是自发的 化学平衡是动态平衡 平衡组成与达到平衡的途径无关,4,6.1.2 勒沙特列原理 如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着减弱这种改变的方向移动. Le Chatelier原理适用于处于平衡状态的体系，也适用于相平衡体系.,1、并不是改变任何条件，化学平衡都会移动，而只有改变维持平衡的条件，平衡才会移动。 2、勒沙特列原理指明的只是平衡移动的方向。 3、Le Chatelier原理只是说的是热力学的自发趋势，是一种可能性。 4、勒沙特列原理不能首先判断体系是否处于平衡状态，不能进行定量。,5,6.2 平衡常数 (equilibrium constant),6.2.1 标准平衡常数(standard equilibrium constant) 由范特霍夫等温方程(p220)：,当反应达到平衡状态时, 标准平衡常数的意义： 在一定温度下，当气相系统达到化学平衡时，参与反应的各气体的分压与热力学标压之比以方程式中的计量系数为幂的连乘积是一个常数。,6,（1）标准平衡常数 标准平衡常数K用以定量表达化学反应的平衡状态.K值越大，平衡混合物中生成物越多而反应物越少，反之亦然.,气相反应,溶液反应,7,对于一般化学反应,是无量纲的量 是温度的函数，与浓度、分压无关 标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应,8,你能弄清 、 、 之间的关系吗？,9,6-2已知反应 ICl(g) = 1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) 在 25 时的平衡常数为 K = 2.210-3，试计算下列反应的平衡常数： (1)2ICl(g) = I2(g) + Cl2(g) (2)1/2 I2(g) + 1/2 Cl2(g) = ICl(g),10,标准平衡常数的应用,11,(3) 计算平衡时各物种的组成 6-6反应 CO(g) + H2O(g) = CO2 + H2(g) 在 749K 时的平衡常数 K =2.6 。设（1）反应起始时 CO 和 H2O 的浓度都为 1mol/L（没有生产物，下同）；（2）起始时 CO 和 H2O 的摩尔比为1比3，求 CO 的平衡转化率。用计算结果来说明勒夏特列原理。,12,6.2.2 实验平衡常数 平衡常数的获得除了由热力学计算外，还可以通过实验测定。 实验平衡常数(经验平衡常数) 由实验得到的平衡常数。 实验平衡常数：一种是浓度平衡常数Kc 另一种分压平衡常数Kp,13,6.2.3 偶联反应的平衡常数 偶联反应两个及其以上的化学平衡组合起来形成的新反应。,由以上两个化学平衡组合起来形成的新反应。（1）+（2）=（3）,14,化学平衡的移动 (shifting of the chemical equilibrium position),6. 3 浓度对化学平衡的影响 从一种化学平衡的移动:当外界条件改变时,化学反应平衡状态转变到另一种平衡状态的过程.,对于溶液中的化学反应, 平衡时, J = K 当c(反应物)增大或c(生成物)减小时, J K， 平衡向逆向移动,15, 先计算反应商，判断反应方向,J Kq , 反应正向进行,16, 求 Ag+ 的转化率,说明平衡向右移动,17,如果保持温度、体积不变，增大反应物的分压或减小生成物的分压，使J减小，导致J Kq，平衡向逆向移动.,6.4 压力对化学平衡的影响, 部分物种分压的变化,恒温下压缩为原体积的,18,对于气体分子数增加的反应， B 0，x B 1，JKq，平衡向逆向移动，即向气体分子数减小的方向移动. 对于气体分子数减小的反应 ，B 0， x B 1， J Kq，平衡向正向移动，即向气体分子数减小的方向移动. 对于反应前后气体分子数不变的反应， B =0， x B =1， J= Kq，平衡不移动., 在惰性气体存在下达到平衡后,再恒温压缩, B 0，平衡向气体分子数减小的方向移动, B =0，平衡不移动. 对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物pB不变，J= Kq，平衡不移动. 对恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性气体，总压不变，体积增大，反应物和生成物分压减小，如果 B 0，平衡向气体分子数增大的方向移动., 惰性气体的影响,19,6. 5 温度对化学平衡的影响 KC(T)是温度的函数。 温度变化引起K C (T)的变化，导致化学平衡的移动.,20,用后式子减前式即得:,此式表明: 温度对平衡常数得影响与反应的焓变正负号是有关的。对于吸热反应，反应焓为正，温度升高，平衡常数增大； 对于放热反应，反应焓为负，温度升高，平衡常数减小。,21,请特别注意！, 催化剂不能使化学平衡发生移动 催化剂使正、逆反应的活化能减小相同的量，同等倍数增大正、逆反应速率系数，但不能改变标准平衡常数，也不改变反应商.催化剂只能缩短反应达到平衡的时间，不能改变平衡组成.,作业：P260, 4,18,22,22,6-5已知 HCN = H+ + CN- K1 = 4.910-10 NH3 + H2O = NH4+ + OH- K2 = 1.810-5 H2O = H+ + OH- K3 = 1.010-14 求反应 NH3 + HCN = NH4+ + CN- 的平衡常数 K 。,23,6-10求 10-5Pa 的高真空中分解 CuO 的最低温度。,24,6-26实验指出，无水三氯化铝在热力学标准压力下的以下各温度时测定的密度为： T/ 200 600 800 d/kgL-1 6.810-3 2.6510-3 1.5110-3 A.求三氯化铝在 200 和 800 时的分子式。 B.求 600下的平衡物种。 C.求 600下个物种的平衡分压。 D.求 600