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1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡12.1 化学反应速率及其表示方法化学反应速率及其表示方法2化学计量数和反应进度化学计量数和反应进度3任一化学反应:任一化学反应: d D + e E = f F + g G移项得:移项得: 设设 则有:则有: 可写为化学计量数的通式:可写为化学计量数的通式: 其中,其中,B 代表参与化学反应的个物质;代表参与化学反应的个物质; B 为数字或简分数,称为为数字或简分数,称为物质物质B 的化学计量数的化学计量数 (即即B前面的系数前面的系数)BBB 00 = -d D -e E + f F + g G d =D 、 e =E 、 f =F

2、 、 g =G0 =C C +D D +Y Y +Z Z 化学计量数化学计量数4 规定:规定:反应物反应物的的化学计量数化学计量数 vB为为负负 生成物生成物为为化学计量数化学计量数 vB为为正正 同一化学反应,方程式写法不同,化学计量同一化学反应,方程式写法不同,化学计量 数数vB 亦不同,亦不同,vB 即为物质即为物质B前面的配平系数前面的配平系数, , 但必须注意正负号。但必须注意正负号。化学计量数化学计量数5 反应进度反应进度是一个衡量是一个衡量化学反应进行程度化学反应进行程度的物理的物理量量 符号用符号用 (克赛)表示,单位:(克赛)表示,单位:mol v 某时刻的反应进度(某时刻的

3、反应进度( )为:)为: 等于等于某物质的改变量(某物质的改变量(n nB B)与其与其计量数计量数v vB B的之比的之比 BBn 注意:注意:nB 等于反应物或产物的等于反应物或产物的“最终值最终值- -起始值起始值”, 即反应物的改变量为负,而产物的改变量为正。即反应物的改变量为负,而产物的改变量为正。反应进度反应进度6例如:例如: N2 + 3H2 = 2NH3 反应开始时反应开始时 nB/mol 3 10 0 0 t时刻时时刻时 nB/mo1 2 7 2 则则 nB/mol -1 -3 2 1 molvnNN11122molvnHH13322molvnNHNH12233由此可得出结论

4、:由此可得出结论:反应进度(反应进度( )值与选用方程式中何种物质的量的变化)值与选用方程式中何种物质的量的变化进行计算无关,但与方程式书写有关。进行计算无关,但与方程式书写有关。17平均速率平均速率定义:定义:一定条件下单位时间内某化学反应的反应物一定条件下单位时间内某化学反应的反应物 转变为产物的速率。转变为产物的速率。表示:表示:对于恒容反应,可用单位时间内对于恒容反应,可用单位时间内反应物浓度的反应物浓度的 减少减少或或生产物浓度的增加生产物浓度的增加来表示(取正值),来表示(取正值), 即即单位:单位:molL-1s-1 或或 molL-1min-1 或或 molL-1h-1tc化学

5、反应速率的传统定义化学反应速率的传统定义8对于任一反应:对于任一反应: c C + d D = y Y + z Z反应的反应的平均速率平均速率可分别表示为:可分别表示为:且有且有: :而某瞬间而某瞬间(当当 t0),反应的,反应的瞬间速率瞬间速率可表示为:可表示为: v(C) =dc(C)/dt可见:按传统定义,同一反应以不同物质表示可见:按传统定义,同一反应以不同物质表示 的反应速率数值可能不同。的反应速率数值可能不同。tc)()(CCtc)()(DDtc)()(YCtc)()(ZCz:y:d:cZYDC)(: )(: )(: )(9转化速率:反应进度转化速率:反应进度 随时间的变化率,即随

6、时间的变化率,即对等容反应,体积对等容反应,体积V不变,则可用不变,则可用单位体积内的转化率来描述反应的快慢,即反应速率单位体积内的转化率来描述反应的快慢,即反应速率则平均反应速率则平均反应速率当当 t0时,即为瞬时反应速率(简称反应速率)时,即为瞬时反应速率(简称反应速率)用反应进度定义的化学反应速率用反应进度定义的化学反应速率 tJvn tnvJ1 )0(1 1ttcvdtdcv近似于v为化学计量数为化学计量数tcvtnvJ1V1V101:1:11 . 0:1 . 0:1 . 0)(21)(31)(111322 dtNHdcdtHdcdtNdcdtdcvBB例:例: N2 + 3H2 2N

7、H3 起始浓度起始浓度/( ) 1.0 3.0 02s末浓度末浓度/( ) 0.8 2.4 0.4 1Lmol1Lmol可见:按反应进度定义,同一反应以不同物质可见:按反应进度定义,同一反应以不同物质 表示的反应速率数值相同。表示的反应速率数值相同。112.2 化学化学反应速率理论简述反应速率理论简述为了说明反应的快慢及其影响因素,目前提为了说明反应的快慢及其影响因素,目前提出出了两种理论:了两种理论: 碰撞理论碰撞理论和和过渡态理论过渡态理论。12碰撞理论碰撞理论基本要点:基本要点: 反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的,其反应是通过反应物分子彼此碰撞而发生的,其 中能发生反应的碰撞称为中能

8、发生反应的碰撞称为有效碰撞有效碰撞。 发生有效碰撞的分子称为活化分子发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子。活化分子 百分数越大百分数越大, 有效碰撞数越多有效碰撞数越多, 反应速率也越大。反应速率也越大。 活化分子较一般分子的能量高,活化分子所具活化分子较一般分子的能量高,活化分子所具 有的平均能量有的平均能量(Em*)与整个反应物分子的平均能与整个反应物分子的平均能 量量(Em)之差,称为之差,称为活化能活化能(Ea)。Ea=Em*-Em13活化能活化能Ea 每一个反应都有特定的活化能,可以通过实验测定每一个反应都有特定的活化能,可以通过实验测定 不同温度的速率常数不同温度的速率常数k值

9、后,利用作图法求出值后,利用作图法求出Ea; Ea 还可通过阿累尼乌斯公式直接计算还可通过阿累尼乌斯公式直接计算 活化能活化能 Ea 越小越小,活化分子百分数,活化分子百分数越大越大,有效碰撞,有效碰撞 次数次数越多越多,反应速率,反应速率越大越大。 一般大多数化学反应的活化能在一般大多数化学反应的活化能在40400kJmol-1RTEaAek)(ln211212TTTTREkka14过渡态理论过渡态理论过渡状态理论认为:过渡状态理论认为:化学反应不只是通过简单碰撞就能完成,而是在碰撞后先要经一中化学反应不只是通过简单碰撞就能完成,而是在碰撞后先要经一中间过渡状态,即形成一种活性集团(活化络合

10、物),活化络合物很不稳定,它既可以分间过渡状态,即形成一种活性集团(活化络合物),活化络合物很不稳定,它既可以分解为生成物,也可以分解为反应物。反应速率与活化络合物的浓度和活化络合物的分解解为生成物,也可以分解为反应物。反应速率与活化络合物的浓度和活化络合物的分解频率有关。频率有关。过渡态理论过渡态理论 AB + C A B C* A + BC 反应物反应物 活化配合物活化配合物 生成物生成物 (始态)(始态) (过渡状态过渡状态) (终态)(终态) 过渡状态特征:过渡状态特征:由于分子的化学键要重排,分子的能量也要重新分配,中间状态的活化配由于分子的化学键要重排,分子的能量也要重新分配,中间

11、状态的活化配合物的位能既高于始态,也高于终态,是一种不稳定状态。合物的位能既高于始态,也高于终态,是一种不稳定状态。15H= Ea EaH= Ea Ea162.3 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素172.3.1 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响18基元反应和非基元反应基元反应和非基元反应基元反应:由反应物一步就直接转变为生成物的反应基元反应:由反应物一步就直接转变为生成物的反应非基元反应:反应历程较复杂、反应物分子需经若干非基元反应:反应历程较复杂、反应物分子需经若干 步基元反应才能转变为生成物的反应。步基元反应才能转变为生成物的反应。例如:例如: 反应反应(1) 2NO

12、+ 2H2 N2 + 2H2O 分两步进行分两步进行 (2) 第一步(慢)第一步(慢)2NO + H2 N2 + H2O2 (3) 第二步(快)第二步(快)H2O2 + H2 2H2O 即,反应即,反应(1)(1)为非基元反应,为非基元反应,(2)(2)和和(3)(3)为基元反应。为基元反应。19质量作用定律质量作用定律基元反应的反应速率与反应物浓度以方程式中化学基元反应的反应速率与反应物浓度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积成正比。计量数的绝对值为乘幂的乘积成正比。因此,对于基元反应:因此,对于基元反应:a A + b B d D + e E v = k (cA)a (cB)b其速率方

13、程为:其速率方程为:其中:其中:v 反应瞬时速率反应瞬时速率 k 速率常数速率常数 c 反应物瞬时浓度反应物瞬时浓度20关于速率常数关于速率常数 k F速率常数取决于反应的本性,在其它条件相同时速率常数取决于反应的本性,在其它条件相同时反应速率常数越大,反应速率越大;反应速率常数越大,反应速率越大;F速率常数速率常数与与反应物反应物浓度无关浓度无关,随溶剂、催化剂的,随溶剂、催化剂的改变而变;改变而变;F速率常数速率常数是温度的函数是温度的函数,一般情况下,温度升高,一般情况下,温度升高速率常数增大;速率常数增大;F不同的化学反应有不同的速率常数;不同的化学反应有不同的速率常数;F速率常数有单

14、位,随速率方程不同而不同。速率常数有单位,随速率方程不同而不同。21反应级数反应级数某一反应某一反应 a A + b B d D + e E,其速率方程为:,其速率方程为: v = k (cA)a (cB)b则指数则指数a, b分别称为反应对分别称为反应对A, B的级数,即该反应的级数,即该反应对对物质物质A为为a级,对物质级,对物质B为为b级;级;u 两指数之和两指数之和(a+b)即为该反应的反应级数。即为该反应的反应级数。 例:例:a+b=1 为一级反应为一级反应 a+b=2 为二级反应为二级反应 注意:四级及四级以上的反应不存在,但有分数级反应和注意:四级及四级以上的反应不存在,但有分数

15、级反应和 零级反应零级反应(反应速率与反应物浓度无关的反应反应速率与反应物浓度无关的反应 v=k )。22u 半衰期半衰期(t1/2):反应物消耗一半所需的时间。:反应物消耗一半所需的时间。 下面总结反应物浓度与反应时间的关系下面总结反应物浓度与反应时间的关系反应物浓度与反应时间的关系反应物浓度与反应时间的关系23反应反应零级反应零级反应一级反应一级反应二级反应二级反应反应式反应式APAPA+B P 或或 2AP速率方程速率方程v=k(cA)0 =kv=kcAv = kcAcB 或或 v=k(cA)2浓度与时间的浓度与时间的关系关系c = c0 - ktlnc = lnc0 kt或或半衰期半衰

16、期 或或 2021kct 693. 02ln21kkt 1021kct 110kt cc 2110kt cc 21021kct 反应级数不同,反应物浓度与反应时间的关系亦不同反应级数不同,反应物浓度与反应时间的关系亦不同24反应级数的确定反应级数的确定常用常用初速率初速率法。为了研究法。为了研究一反应物浓度与反应的函一反应物浓度与反应的函数关系,常常固定其它反数关系,常常固定其它反应物的浓度,以便确定该应物的浓度,以便确定该反应物的反应级数反应物的反应级数。例例2 2 有一化学反应,在有一化学反应,在298K298K时将时将A A、B B溶液按不同溶液按不同浓度混合,得到下列实验浓度混合,得到

17、下列实验数据,由此求该反应的速数据,由此求该反应的速率方程及速率常数。率方程及速率常数。A的初始浓度的初始浓度molL-1B的初始浓度的初始浓度molL-1 初速率初速率 molL-1s-11.01.01.210-22.01.02.310-24.01.04.910-21.01.01.210-21.02.04.810-21.04.01.910-1252.3.2 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 表现:温度升高表现:温度升高, 速率常数增大速率常数增大, 反应速率增大反应速率增大; 机理:温度升高机理:温度升高, 不仅使分子间碰撞次数增多,不仅使分子间碰撞次数增多, 更重要的是使更多的分子

18、获得能量而成为更重要的是使更多的分子获得能量而成为 活化分子活化分子,活化分子百分数增大,活化分子百分数增大,故反应故反应 速率增大;速率增大; 定量关系:定量关系:1884年年, Vant Hoff 根据实验归纳了一根据实验归纳了一 条经验规则,反应温度条经验规则,反应温度每升高每升高10K, 反应速率或速率常数反应速率或速率常数一般增大一般增大24倍倍26阿累尼乌斯公式阿累尼乌斯公式18891889年瑞典物理化学家阿累尼乌斯总结大量实验事年瑞典物理化学家阿累尼乌斯总结大量实验事实,提出了表明反应速率常数与温度的经验关系式实,提出了表明反应速率常数与温度的经验关系式即阿累尼乌斯公式即阿累尼乌

19、斯公式RTEaAek其中:其中:k 速率常数速率常数 A 指前因子,对指定反应指前因子,对指定反应A为常数为常数 Ea 反应的活化能反应的活化能显然,速率常数显然,速率常数k与温度与温度T成指数关系,成指数关系,T的微小变化即会导致的微小变化即会导致k的较大变化。的较大变化。27F催化剂催化剂:能改变化学反应速率,而本身质量和组成及能改变化学反应速率,而本身质量和组成及 化学性质基本不变的物质。化学性质基本不变的物质。催化剂的分类:催化剂的分类:正催化剂:正催化剂:加快反应速率加快反应速率 如:合成氨如:合成氨(铁铁);硫酸;硫酸(V2O5)负催化剂:负催化剂:减慢反应速率减慢反应速率 如如:

20、橡胶工业中采用的抗老化剂橡胶工业中采用的抗老化剂 F 催化机理:催化机理:一般认为,催化剂一般认为,催化剂( (正正) )参加了反应,形成了势能较低的参加了反应,形成了势能较低的活化配合物,改变了反应历程,活化配合物,改变了反应历程,降低了反应降低了反应活化能活化能,增大了活化分子百分数增大了活化分子百分数,所以反应速率显著增大。,所以反应速率显著增大。2.3.3 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响28291) 1) 虽然催化剂在反应前后没有改变其组成、质量虽然催化剂在反应前后没有改变其组成、质量和化学性质,但催化剂是通过和化学性质,但催化剂是通过参与反应,改变参与反应,改变机理机理

21、而实现催化作用的;而实现催化作用的;2) 2) 催化剂的加入催化剂的加入改变了反应途径改变了反应途径,但并不改变反应的始态和终态,因此,但并不改变反应的始态和终态,因此不改不改变反应的方向和限度变反应的方向和限度。所以,催化剂只能加速。所以,催化剂只能加速( (或减速或减速) )热力学认为可以热力学认为可以发生的反应,否则,加入催化剂是徒劳发生的反应,否则,加入催化剂是徒劳对催化剂及催化作用的认识对催化剂及催化作用的认识303) 3) 在反应速率方程中,催化剂对反应速率的影响在反应速率方程中,催化剂对反应速率的影响体现在反应速率常数上,在一定温度下,采用体现在反应速率常数上,在一定温度下,采用

22、不同催化剂,不同催化剂,速率常数不同速率常数不同;4) 4) 对同一化学反应,催化剂等值地降低正、逆反应的活化能,因而同等程度地对同一化学反应,催化剂等值地降低正、逆反应的活化能,因而同等程度地加快正、逆反应速度,加快正、逆反应速度,而不改变平衡移动的方向而不改变平衡移动的方向;5) 5) 催化剂催化剂具有选择性具有选择性。对催化剂及催化作用的认识对催化剂及催化作用的认识31化学反应平衡及平衡常数化学反应平衡及平衡常数32G 化学平衡化学平衡:可逆反应进行到一定可逆反应进行到一定 程度,正、逆反应速率相等程度,正、逆反应速率相等 各反应物、生成物浓度不再各反应物、生成物浓度不再 变化的状态。变

23、化的状态。G可逆反应可逆反应:在一定条件下在一定条件下, ,既能向既能向 正向又能向逆向进行的反应正向又能向逆向进行的反应 2SO2+O2 2SO3V2O5B 化学平衡的两大标志:化学平衡的两大标志:“等等”、“定定”v正正v逆逆v逆逆 = v正正0 反应时间反应时间 反应速率反应速率v2.4.1 可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡回忆回忆33化学平衡的特征:化学平衡的特征: 1 1)逆逆:针对的对象是可逆反应:针对的对象是可逆反应 2 2)等等:v逆逆 = = v正正 3 3)动动:平衡是动态:平衡是动态 4 4)定定:达到平衡,各物质的含量保持一定:达到平衡,各物质的含量保持一定 5 5

24、)变变:一旦外界条件发生改变,平衡即发生移动:一旦外界条件发生改变,平衡即发生移动 6 6)化学平衡化学平衡时,时,rG=0化学平衡的特征化学平衡的特征回忆回忆342.4.2 平衡常数平衡常数 O 经验平衡常数经验平衡常数O 标准平衡常数标准平衡常数35F经验平衡常数经验平衡常数 c C(g) + d D(g) y Y(g) + z Z(g) 大量实验证明,任何可逆反应,大量实验证明,任何可逆反应,在一定温度下达到平衡时在一定温度下达到平衡时,各生成物平衡浓度幂各生成物平衡浓度幂的乘积的乘积与与反应物平衡浓度幂的乘积反应物平衡浓度幂的乘积之比之比值为一常数,称为经验平衡常数。值为一常数,称为经

25、验平衡常数。 Kc浓度平衡常数浓度平衡常数 Kp压力平衡常数压力平衡常数 单位单位:( (浓度单位浓度单位) )(y + z) (c + d) 或或 ( (压力单位压力单位) )(y + z ) (c + d) (由经验平衡常数的单位的表达式可见,它一般是有量纲的,只有反应物的计量系数之和与生成物的计量系数之(由经验平衡常数的单位的表达式可见,它一般是有量纲的,只有反应物的计量系数之和与生成物的计量系数之和相等时,其量纲为和相等时,其量纲为1 1) dczycDcCcZcYcK)()()()(dczyPDPCPZPYPK)()()()(36 平衡常数平衡常数是表明化学反应限度(即反应可能完成是

26、表明化学反应限度(即反应可能完成的最大程度)的一个特征值。的最大程度)的一个特征值。 一定温度下,一定温度下,K 值越大,表明反应进行越完全。值越大,表明反应进行越完全。 同一温度下,不同反应同一温度下,不同反应 K 值不同值不同; 同一反应,温度不同同一反应,温度不同 K 值不同值不同,K与与温度温度有关有关,而与而与浓度或压力无关浓度或压力无关)。)。平衡常数的物理意义平衡常数的物理意义 dczycDcCcZcYcK)()()()(dczyPDPCPZPYPK)()()()(37反应商反应商 J 对于气体反应:对于气体反应: 对于离子反应:对于离子反应:注意:注意:o 规定:规定:标准浓度

27、标准浓度C= 1molL-1,标准压力标准压力P= 100KPao 若反应中有固态或液态物质,则它不需写在应商若反应中有固态或液态物质,则它不需写在应商J的表达式中的表达式中 dczyPDPPCPPZPPYPJ/ )(/ )(/ )(/ )( dczycDccCccZccYcJ/ )(/ )(/ )(/ )(反应反应 c C + d D = y Y + z Z 38A 反应商的举例反应商的举例 MnO2(s)+4H+(aq)+2Cl-(aq)=Mn2+(aq)+Cl2(g)+2H2O(l) 其反应商:其反应商:2422/ )(/ )(/ )(/ )(cClccHcPClPcMncJ “离子离子

28、” 用用 c“气体气体” 用用 P“液体及固体液体及固体”不算不算39标准平衡常数标准平衡常数 K 对于可逆反应:对于可逆反应:S2-(aq)+2H2O(l) H2S(g)+2OH-(aq) 规定了:规定了:标准平衡常数标准平衡常数 K 的表达式为的表达式为FF 显然,显然,K为量纲为为量纲为“1”的量。的量。注意:注意:若物质的状态为若物质的状态为气态气态g,则用,则用压强压强P 带入计算带入计算 若物质的状态为若物质的状态为离子离子aq,则用,则用浓度浓度c带入计算带入计算 / )(/ )(/ )(2ccPPccK22SSHOH固体、液体的浓度以及稀溶液中溶剂的浓度不出现在表达式中固体、液

29、体的浓度以及稀溶液中溶剂的浓度不出现在表达式中40例如例如: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 标准平衡常数标准平衡常数K与与经验平衡常数经验平衡常数 表达式表达式 的区别的区别/)(2)(2)(3PPPPPPKOOO22SS22322)()(OSOSOPPPPK 标准平衡常数标准平衡常数K的表达式子中的表达式子中各物质的平衡分压各物质的平衡分压 ( (或平衡浓度或平衡浓度) )均应除以标准压力均应除以标准压力 ( (或标准浓度或标准浓度) )! K量纲为量纲为1(即没单位)(即没单位), ,而经验平衡常数而经验平衡常数K有单位有单位区别在于:区别在于:41标准平衡常数标准平衡常

30、数 K与反应商与反应商 J 的关系?的关系? 标准平衡常数标准平衡常数K是在体系达到平衡时才能使用是在体系达到平衡时才能使用 反应商反应商J是一个瞬时的概念,反应进行到任何时是一个瞬时的概念,反应进行到任何时 刻都可使用,即刻都可使用,即J 可以表示任何状态时可以表示任何状态时, ,不要求不要求 体系达到平衡;体系达到平衡; 当体系处于平衡状态时,当体系处于平衡状态时,J = K。421 1)标准标准平衡常数的物理意义:平衡常数的物理意义: 标准平衡常数是表明化学反应限度标准平衡常数是表明化学反应限度(即反应可能完(即反应可能完成的最大程度)的一个特征值。成的最大程度)的一个特征值。 一定温度

31、下,一定温度下,K 值越大,表明反应进行越完全。值越大,表明反应进行越完全。 同一温度下,不同反应的同一温度下,不同反应的 K 值不同;值不同; K只与温度有关(温度变,只与温度有关(温度变,K变),与浓度或压力变),与浓度或压力无关。书写无关。书写K时必须注明温度,若未注明温度,则时必须注明温度,若未注明温度,则一般默认为一般默认为T = 298.15 K。关于标准平衡常数的几点说明关于标准平衡常数的几点说明: : 432 2)利用平衡常数表达式计算标准平衡常数时,利用平衡常数表达式计算标准平衡常数时,固体、固体、 纯液体或稀溶液纯液体或稀溶液中的溶剂的中的溶剂的“浓度项浓度项”不必列出不必

32、列出 来计算。来计算。例:例: Br2(l) Br2(g) K = P(Br2)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K= P(CO2)3 3) K 与与反应式的书写形式有关反应式的书写形式有关 如如: : 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) SO2(g) + 1/2 O2(g) SO3(g) 即即K1 = (K2)2,因此使用因此使用K值时要注意与方程式对应!值时要注意与方程式对应!)/()/()/(223221PPPPPPKOSOSO212)/()/()/(223PPPPPPKOSOSO关于标准平衡常数的几点说明关于标准平衡常数的几点说明: : 44关于标准平衡常数的几

33、点说明关于标准平衡常数的几点说明: : 4 4)一个确定的化学反应在一个确定的温度下,只有)一个确定的化学反应在一个确定的温度下,只有 唯一的一个标准平衡常数值。唯一的一个标准平衡常数值。5 5)与同一平衡系统、反应物与产物换位的两个化学)与同一平衡系统、反应物与产物换位的两个化学 方程式(即正向反应与逆向反应)所对应的标准方程式(即正向反应与逆向反应)所对应的标准 平衡常数互为倒数。平衡常数互为倒数。45该式反映了该式反映了 与与 、T 之间的关系之间的关系根据化学反应等温方程式根据化学反应等温方程式 体系达到平衡时体系达到平衡时 且平衡时反应商且平衡时反应商 J 与与K相等,即有相等,即有

34、 J = K JRTGGmrmrln0mrGRTGKmr303. 2lgGrK标准平衡常数标准平衡常数 K 也可由也可由范特霍夫化学反应等温方程式范特霍夫化学反应等温方程式推导推导 KRTKRTGmrlg303. 2ln46 例如例如 (1) N2(g)+O2(g) 2NO(g) (2) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)由热力学函数的加合性知由热力学函数的加合性知213GGGrrr即:即:)ln(lnln213KRTKRTKRT213KKK如果某反应可以由几个如果某反应可以由几个反应相加反应相加(或相减)得到,则该反应的(或相减)得到,则该反应的K 等于这几个反等于这几个反应应K的乘积

35、的乘积(或商(或商),这种关系即称为多重平衡规则。这种关系即称为多重平衡规则。213lnlnlnKKK1Gr,1K,2K3Gr(3) N2(g)+2O2(g) 2NO2(g)33,GKr +多重平衡规则多重平衡规则可见,可见,47标准平衡常数的有关计算标准平衡常数的有关计算dczyPDPPCPPZPPYPK/ )(/ )(/ )(/ )(1 1)根据)根据K的的定义式,带入平衡时的各项数据计算定义式,带入平衡时的各项数据计算 c C(g) + d D(g) y Y(g) + z Z(g) RTGKr303. 2lg3 3)结合)结合 和和T数据,根据公式计算数据,根据公式计算Gr2 2)根据)

36、根据多重平衡规则多重平衡规则计算计算 如如P P 如如P P48化学平衡是一种动态平衡,一旦条件改变,平衡状态就遭到破坏,之后又重化学平衡是一种动态平衡,一旦条件改变,平衡状态就遭到破坏,之后又重新建立起新的平衡。新建立起新的平衡。2.5 化学平衡的移动化学平衡的移动49回忆回忆平衡移动原理平衡移动原理(Le ChatelierLe Chatelier勒夏特列勒夏特列原理原理)系统达到平衡后,假如改变平衡系统的条件之一,如温度、压力或浓度系统达到平衡后,假如改变平衡系统的条件之一,如温度、压力或浓度, ,平衡就向平衡就向减弱这个改变的方向移动减弱这个改变的方向移动 浓度浓度对化学平衡的影响对化学平衡的影响 压力压力对化学平衡

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