大学无机化学之化学平衡.ppt

第三章化学平衡原理,3.3化学平衡的移动,3.2标准平衡常数的应用,3.1标准平衡常数,3.1标准平衡常数,3.1.3标准平衡常数的实验测定,3.1.2标准平衡常数表达式,3.1.1化学平衡的基本特征,化学反应的限度,1、高炉中的炼铁反应为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO22、合成氨反应：N2+3H2NH3N2转化率最大为65.1%3、KClO3=2KCl+O2,00.01000.010007.600,20000.003970.003970.01211.200.204,48500.002130.002130.01570.3450.343,反应开始：c(H2),c(I2)较大,c(HI)=0,r正较大,r逆为0；反应进行：c(H2),c(I2)减小,r正减小,c(HI)增大,r逆增大；某一时刻：r正=r逆，系统组成不变，达到平衡状态。,大多数化学反应都是可逆的。例如：,3.1.1化学平衡的基本特征,化学平衡：,特征：（1）系统的组成不再随时间而变。（2）化学平衡是动态平衡。（3）平衡组成与达到平衡的途径无关。,在一定条件下，可逆反应处于化学平衡状态：,r正=r逆0,CO2H2COH2O,无论反应是从反应物开始，还是从产物开始，最后达到化学平衡。起始浓度不同会导致平衡时各物质的浓度不同，但平衡浓度按特定组合的值却都是2.4。是一个常量，该常量被称为实验平衡常数。对于许多其他可逆反应，由大量实验结果也总结出相同的规律。(4)可见，化学平衡状态最重要的特点是存在一个平衡常数，它是反映体系的特性，是反应限度的一种表示，其值大小与各物质的起始浓度无关，仅是温度的函数。,3.1.2标准平衡常数表达式,对于溶液中的反应：,对于气相反应：,Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq),对于一般的化学反应：,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。,是量纲一的量。,()1/2,=()-1,例如：C（石墨）+O2=CO2K总,（1）C（石墨）+1/2O2=COK1,（2）CO+1/2O2=CO2K2,K总=K1K2,(1)+(2)得总反应：C（石墨）+O2=CO2,3.1.3多重平衡原理,如果某一（总）反应是由几个反应相加（或相减）所得，则这个（总）反应的平衡数就等于相加（或相减）的几个反应的平衡常数的乘积（或商），这种关系称为多重平衡规则；即:,反应M=反应A+反应B+反应C+,K(M)=K(A)K(B)K(C),思考：这与盖斯定律有何区别(P)？,3.2.1判断反应程度,3.2标准平衡常数的应用,3.2.3计算平衡组成,3.2.2预测反应方向,3.2.1判断反应程度,K愈小，反应进行得愈不完全；,K愈大，反应进行得愈完全；,K不太大也不太小(如10-3K1，QK，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(g)0，xB(g)1，Q0，温度升高，K增大，JK，平衡向正向移动。,从热力学推导可得：,如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。LeChatelie