第3章 化学反应速率和化学平衡_第1页
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1、1第第3章章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 3.1 化学反应速率化学反应速率 3.2 化学平衡化学平衡 2教学要求教学要求1.理解化学反应速率的表示方法。理解化学反应速率的表示方法。2.了解化学反应速率理论了解化学反应速率理论3.理解影响反应速率的因素理解影响反应速率的因素4.掌握质量作用定律及其适用范围,理解基元反掌握质量作用定律及其适用范围,理解基元反应、复杂反应和反应级数应、复杂反应和反应级数5.了解可逆反应,掌握化学平衡的特点及影响化了解可逆反应,掌握化学平衡的特点及影响化学平衡的因素学平衡的因素6.掌握化学平衡的意义及平衡常数的表达式、多掌握化学平衡的意义及平衡常数的

2、表达式、多重平衡规则、化学平衡的移动原理和化学平重平衡规则、化学平衡的移动原理和化学平衡的有关计算衡的有关计算 3重点:重点: 质量作用定律及其适用范围,化学平衡的质量作用定律及其适用范围,化学平衡的特点,化学平衡常数的表达式、化学平衡的特点,化学平衡常数的表达式、化学平衡的移动原理和化学平衡的有关计算。移动原理和化学平衡的有关计算。难点:难点: 化学平衡的有关计算,浓度、压力、温度化学平衡的有关计算,浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响,化学平衡的移动原对化学平衡移动的影响,化学平衡的移动原理理4 化学反应速率和化学平衡是研究化学反应化学反应速率和化学平衡是研究化学反应时的两个重要问题。时的

3、两个重要问题。 化学反应速率讨论的是化学反应进行的快化学反应速率讨论的是化学反应进行的快慢问题;慢问题; 化学平衡讨论的是化学反应进行的程度问题。化学平衡讨论的是化学反应进行的程度问题。 了解掌握化学反应速率和化学平衡等有关理了解掌握化学反应速率和化学平衡等有关理论,就可以通过改变反应条件控制反应速率、论,就可以通过改变反应条件控制反应速率、调节反应进行的程度,使反应按照人们预想的调节反应进行的程度,使反应按照人们预想的方式进行。方式进行。 53.1 化学反应速率化学反应速率 3.1.1 化学反应速率的表示法化学反应速率的表示法 3.1.2 化学反应速率理论化学反应速率理论 3.1.3 影响化

4、学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 63.1.1 化学反应速率的表示法化学反应速率的表示法 化学反应速率化学反应速率是指在一定条件下单位时间内某是指在一定条件下单位时间内某化学反应中某反应物浓度的减少或某生成物浓度的化学反应中某反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加。增加。 对于恒容反应对于恒容反应 aA + bB dD + eE在恒温条件下,其平均反应速率在恒温条件下,其平均反应速率 表示为:表示为: 式中式中 ci为物质为物质i在时间间隔在时间间隔 t内的浓度变化。内的浓度变化。ivtciiv7式中式中 c为各物质在时间间隔为各物质在时间间隔 t内的浓度变量。内的浓度变量。对于任意一个化

5、学反应对于任意一个化学反应 aA + bB dD + eEBvtc)(BAvtc)(ACv=tc)(EDv=tc (D)8例例3 -1 298K下N2O5的分解反应2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) 中各物质的浓度与反应时间的对应关系如表中所示: t/s0100300700c(N2O5)/ (mol/L)2.101.951.701.31c(NO2)/ (mol/L)00.300.801.58c(O2)/ (mol/L)00.080.200.40试计算以各物质的浓度表示的平均速率。 9解:解:分别以N2O5、NO2、O2的浓度变化来表示反应速率:v( N2O5) = tc)O(N5

6、2= )300700()70. 131. 1 (= 0.98103 mol/Lsv ( NO2) =tc)(NO2= )300700()80. 058. 1 ( = 1.95103 mol/Lsv(O2) = tc)(O2= )300700()20. 040. 0( = 0.50103 mol/Ls10= 0.98103:1.95103:0.501032:4:1v(N2O5) :v(NO2) :v(O2) 它们之间的比值恰好等于反应方程式中各它们之间的比值恰好等于反应方程式中各物质化学式前的系数之比。物质化学式前的系数之比。11 对于反应速率,做以下几点强调:对于反应速率,做以下几点强调:1)

7、反应速率不可能是负值反应速率不可能是负值2)用不同物质浓度的变化来表示速率时,数用不同物质浓度的变化来表示速率时,数值不一定相同,但在恒容条件下遵循物质的值不一定相同,但在恒容条件下遵循物质的量比规则。量比规则。 3) 反应速率的单位:反应速率的单位:mol L-1 s-1HGBAhgba1111即:对于反应即:对于反应 aA + bB = gG + hH 则有:则有:4) 反应速率指平均速率反应速率指平均速率12瞬时速率瞬时速率时间间隔趋于无限小时的平均速率时间间隔趋于无限小时的平均速率的极限值。的极限值。 瞬时速率可以用作图的方法来求,以浓度为瞬时速率可以用作图的方法来求,以浓度为纵坐标,

8、时间为横坐标作图,时间纵坐标,时间为横坐标作图,时间t处该点切线处该点切线的斜率,即为的斜率,即为t时的瞬时速率。时的瞬时速率。 以上讨论的是在一段时间间隔内的以上讨论的是在一段时间间隔内的平均速率。平均速率。 要确切地描述某一时刻的反应速率,必须使时间要确切地描述某一时刻的反应速率,必须使时间间隔尽量的小,当间隔尽量的小,当 t0时,反应速率就是这一瞬时,反应速率就是这一瞬间的真实速率,称为间的真实速率,称为瞬时速率瞬时速率。 133.1.2 化学反应速率理论化学反应速率理论3.1.2.1 碰撞理论碰撞理论3.1.2.2 过渡状态理论过渡状态理论143.1.2 化学反应速率理论化学反应速率理

9、论(1)反应物分子的相互碰撞是反应进行的先决条件,反应物分子的相互碰撞是反应进行的先决条件,反应速率与碰撞频率成正比。反应速率与碰撞频率成正比。(2)不是分子间每一次碰撞都能发生化学反应,只不是分子间每一次碰撞都能发生化学反应,只有能量足够大的有能量足够大的“分子对分子对”(即活化分子即活化分子)相碰才)相碰才是有效碰撞,才能发生反应。是有效碰撞,才能发生反应。(3)活化分子碰撞时必须处于有利方位才能发生真活化分子碰撞时必须处于有利方位才能发生真正的有效碰撞。正的有效碰撞。 要点:要点:3.1.2.1 碰撞理论碰撞理论15反应速率与下面三个因素有关:反应速率与下面三个因素有关: 1. 分子的碰

10、撞频率;分子的碰撞频率; 2. 有效碰撞的几率;有效碰撞的几率; 3. 碰撞时的空间取向。碰撞时的空间取向。163.1.2 化学反应速率理论化学反应速率理论 有效碰撞:有效碰撞:能发生反应的碰撞能发生反应的碰撞 有效碰撞具备有效碰撞具备两个条件两个条件: 第一,反应物分子第一,反应物分子必须必须具有足够的能量。具有足够的能量。 把这些具有足够能量的分子称为把这些具有足够能量的分子称为活化分活化分 子。子。 第二,分子间相互碰撞时,必须具有合适的方向性。第二,分子间相互碰撞时,必须具有合适的方向性。17 活化分子具有的最低能量(活化分子具有的最低能量(E最低最低)与反应物分子具)与反应物分子具有

11、的平均能量(有的平均能量(E平均平均)之差称为)之差称为活化能活化能。用。用Ea表示表示: Ea = E最低最低 E平均平均 在一定的温度下,每个反应都有特定的活在一定的温度下,每个反应都有特定的活化能。反应的活化能越大,反应速率越慢;反化能。反应的活化能越大,反应速率越慢;反应的活化能越小,反应速率越快。应的活化能越小,反应速率越快。183.1.2.2 过渡态理论过渡态理论 化学反应不只是通过化学反应不只是通过反应物分子的简单碰撞反应物分子的简单碰撞而完成的而完成的, , 反应物分子反应物分子在相互接近时必须先经在相互接近时必须先经过一个过一个中间过渡状态中间过渡状态, , 即形成一种活化配

12、合物即形成一种活化配合物, , 然后再转化为产物。然后再转化为产物。 A+BCABC 过渡态过渡态AB+CEaEaA+BCAB+CA B C势能反应过程中势能变化示意图反应过程中势能变化示意图rHm正逆19 活化能活化能 越小,正反应越容易进行。越小,正反应越容易进行。可见,活化能可见,活化能 是决定化学反应速率的是决定化学反应速率的重要因素。重要因素。 正aE正aE 吸热反应的活化能一定大于放热反应吸热反应的活化能一定大于放热反应的活化能。的活化能。 逆正aamrEE0 吸热反应吸热反应0 放热反应放热反应203.1.3 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素3.1.3.1 浓度(压力

13、)对反应速率的影响浓度(压力)对反应速率的影响3.1.3.2 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响3.1.3.3 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响213.1.3 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素3.1.3.1 浓度(压力)对反应速率的影响浓度(压力)对反应速率的影响 大量实验证明,在一定的温度下,化学大量实验证明,在一定的温度下,化学反应速率与浓度有关,反应物浓度增大,反反应速率与浓度有关,反应物浓度增大,反应速率加快。应速率加快。基元反应基元反应反应物分子一步直接转化为生反应物分子一步直接转化为生 成物分子的反应成物分子的反应例如:例如: 2NO2 2NO + O

14、222非基元反应非基元反应 经过多步反应后才转变为生成物的反应经过多步反应后才转变为生成物的反应 ,或,或者说由两个或两个以上的基元反应构成的化学反者说由两个或两个以上的基元反应构成的化学反应。应。例如:例如: 2NO +2H2 N2 + 2H2O 实际上是分两步进行的: N2 +H2O2第二步:H2O2 + H2 2 H2O 每一步都是基元反应,总反应是两步反应的加和。第一步:2NO + H2 23如基元反应如基元反应 a A + b B = g G + h H 一定温度时,一定温度时,基元反应基元反应的反应速率与各反应物的反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比,浓度的幂在数值上等于基元浓度幂

15、的乘积成正比,浓度的幂在数值上等于基元反应中反应物的计量系数。反应中反应物的计量系数。质量作用定律质量作用定律bBaAckc其速率表达式为其速率表达式为: :速率方程速率方程式中:式中:v反应的瞬时速率,反应的瞬时速率, cA反应物反应物A的瞬时浓度,的瞬时浓度, cB反应物反应物B的瞬时浓度,的瞬时浓度, a反应物反应物A的级数,的级数, b反应物反应物B的级数的级数, (ab)为反应的级数为反应的级数 k速率常数速率常数。24 速率常数速率常数k与反应物的本性和温度等因素有关,与反应物的本性和温度等因素有关,不随反应物浓度改变而改变。不随反应物浓度改变而改变。 质量作用定律的使用条件和范围

16、:质量作用定律的使用条件和范围:1. 质量作用定律仅质量作用定律仅适适用于基元反应用于基元反应 由于不知道某个反应是否为基元反应,因此只能由于不知道某个反应是否为基元反应,因此只能由实验来确定反应速率方程式,而不能由总反应式直由实验来确定反应速率方程式,而不能由总反应式直接书写速率方程式。接书写速率方程式。例如反应例如反应 2N2O5(g) 4NO2(g) O2(g)v = k c(N2O5)25 (A)、(、(B)、()、(C)都是基元反应,都可以根)都是基元反应,都可以根据质量作用定律写出速率方程式;但据质量作用定律写出速率方程式;但(A)又是速率控又是速率控制步骤,它的反应速率即可代表总

17、的反应速率,从制步骤,它的反应速率即可代表总的反应速率,从而使而使 v = kc(N2O5) 得到合理的解释得到合理的解释(A) N2O5 NO3 + NO2 (慢,速率控制步骤)(慢,速率控制步骤) (B) NO3 NO + O2 (快)(快) (C) NO + NO3 2NO2 (快)(快)26 C(s) + O2(g) = CO2(g) v = kc(O2) 2. 纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式 它们的浓度可看作常数。它们的浓度可看作常数。3. 在稀溶液中进行的反应,若溶剂参与反应,由在稀溶液中进行的反应,若溶剂参与反应,由于溶剂的量

18、较大也可视为不变,可不写入速率方于溶剂的量较大也可视为不变,可不写入速率方程式。程式。27 4.气体的浓度可以用分压表示气体的浓度可以用分压表示 例如蔗糖的水解反应,生成葡萄糖和果糖:例如蔗糖的水解反应,生成葡萄糖和果糖: C12H22O11 + H2O = C6H12O6 +C6H12O6 水虽然参与了反应,但它的浓度几乎不变,反应水虽然参与了反应,但它的浓度几乎不变,反应速率仅与蔗糖的浓度有关。速率仅与蔗糖的浓度有关。 v = kc(C12H22O11) 283.1.3.2 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯ArrheniusArrhenius 方程:方程:式中

19、:式中:k速率常数速率常数 A指前因子指前因子 Ea活化能活化能 R气体常数气体常数 T热力学温度热力学温度 一般地,在反应物浓度恒定时,温度每升高一般地,在反应物浓度恒定时,温度每升高10K,化学反应速率增加,化学反应速率增加24倍。倍。 /RTEaAek指数形式指数形式对数形式对数形式 lg k = lg A RTE2.303a29 一般地,当化学反应的温度变化不大时,一般地,当化学反应的温度变化不大时,Ea和和A可以看作是常数。可以看作是常数。 若反应在温度若反应在温度T1时的速率常数为时的速率常数为k1,在温度,在温度T2时的速率常数为时的速率常数为k2,则有:,则有: lg12kk=

20、)11(.30321aTTR2E=)(2.3032112aTTTTRE303.1.3.3 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响(1)催化剂与催化作用)催化剂与催化作用 能显著改变反应的速率,而其自身的化学能显著改变反应的速率,而其自身的化学性质、组成、数量在反应前后基本保持不变的性质、组成、数量在反应前后基本保持不变的物质,称为物质,称为催化剂催化剂。这种作用就称之为。这种作用就称之为催化作催化作用用。 有催化剂参与的反应就叫有催化剂参与的反应就叫催化反应催化反应。催化反应催化反应均相催化均相催化多相催化多相催化催化剂催化剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂31 催化剂能够加快反应速率的

21、原因是在催催化剂能够加快反应速率的原因是在催化反应过程中,催化剂参与了化学反应,改化反应过程中,催化剂参与了化学反应,改变了反应的途径,使反应的中间过渡态的能变了反应的途径,使反应的中间过渡态的能量降低了,从而降低了反应的活化能。结果量降低了,从而降低了反应的活化能。结果是在不改变温度的情况下,增大了活化分子是在不改变温度的情况下,增大了活化分子的百分率,从而使反应速率大大加快。的百分率,从而使反应速率大大加快。 32(2)催化剂的特点)催化剂的特点 催化剂同等程度的降低了正逆反应的活化能催化剂同等程度的降低了正逆反应的活化能 催化剂通过改变反应的途径来改变反应速率催化剂通过改变反应的途径来改

22、变反应速率 在可逆反应中,催化剂能缩短反应达到平衡的时在可逆反应中,催化剂能缩短反应达到平衡的时间,但不能改变化学平衡常数,不能使平衡发生间,但不能改变化学平衡常数,不能使平衡发生移动移动 催化剂具有一定的选择性催化剂具有一定的选择性333.2 化学平衡化学平衡 3.2.1 化学平衡化学平衡 3.2.2 平衡常数平衡常数 3.2.3 多重平衡规则多重平衡规则 3.2.4 化学平衡计算化学平衡计算 3.2.5 影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素 343.2.1 化学平衡化学平衡 什么是可逆反应?什么是可逆反应? 在同一条件下可同时向正、逆两在同一条件下可同时向正、逆两个方向进行的反应。个方向进

23、行的反应。例如:例如: 合成氨反应合成氨反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)35化学平衡化学平衡 对于一可逆反应,对于一可逆反应,在一定条件下,当正、在一定条件下,当正、逆反应速率相等时,逆反应速率相等时,反应体系中各物质浓反应体系中各物质浓度或分压不再随时间度或分压不再随时间而改变,这种状态称而改变,这种状态称为化学平衡。为化学平衡。 逆逆 正正t 正正= = 逆逆36 化学平衡的特点:化学平衡的特点:(1)化学平衡状态最主要的特征是可逆反应的正、)化学平衡状态最主要的特征是可逆反应的正、逆反应速率相等。逆反应速率相等。(2)化学平衡是一种动态平衡。)化学平衡是一种动态平衡。

24、(3)化学平衡是有条件的。)化学平衡是有条件的。 (4)化学平衡可双向达到。)化学平衡可双向达到。37 在可逆反应达成平衡时,生成物浓度幂(以在可逆反应达成平衡时,生成物浓度幂(以反应方程式中相应的计量系数为指数)的乘积与反应方程式中相应的计量系数为指数)的乘积与反应物浓度幂(以反应方程式中相应的计量系数反应物浓度幂(以反应方程式中相应的计量系数为指数)的乘积之比为一个常数,称为为指数)的乘积之比为一个常数,称为平衡常数平衡常数,用用K表示。表示。3.2.2 平衡常数平衡常数38如反应是在溶液中进行的,则平衡常数为:如反应是在溶液中进行的,则平衡常数为: aA + bBdD + eE 例如对于

25、一般的可逆反应:例如对于一般的可逆反应:Kc =baedBAED若反应物与生成物均为气体,则平衡常数为:若反应物与生成物均为气体,则平衡常数为: Kp =bBaAeEdDpppp39 Kc和和Kp分别称为分别称为浓度平衡常数浓度平衡常数和和压力平衡常压力平衡常数数。Kc和和Kp都是从实验数据中得到的。所以都是从实验数据中得到的。所以Kc和和Kp统称为统称为实验平衡常数,实验平衡常数,本课程采用本课程采用标准平衡常数标准平衡常数OK(简称平衡常数)(简称平衡常数) 对于任意可逆反应 aA + bBdD + eE OK=baed)(B/)(A/)(E/)(D/OOOOcccc 如反应是在溶液中进行

26、的,则标准平衡常数 40OK=bBaAeEdD)/()/()/()/(OOOOpppppppP 若是气体反应,则标准平衡常数为:若是气体反应,则标准平衡常数为: 标准平衡常数标准平衡常数OK 是无量纲的量。是无量纲的量。 平衡常数是温度的函数,不随浓度的改变而改变。平衡常数是温度的函数,不随浓度的改变而改变。41在书写标准平衡常数表达式时,应注意以下几点:在书写标准平衡常数表达式时,应注意以下几点:1.如果有固体或纯液体参与反应时,不把它们写入如果有固体或纯液体参与反应时,不把它们写入表达式中。表达式中。CaCO3(s)CaO(s) +CO2(g) 如:如:OK=Opp2COHAc(aq) +

27、 H2O(l)H3O+(aq) + Ac(aq) OK=)(HAc/)/)(Ac/O(H3OOOccc42O1K=OOpppp422ON2NO)(O2K=21ONNO)(422OOppppO1K= ( O2K)22.平衡常数表达式及的数值与反应方程式的写法有关平衡常数表达式及的数值与反应方程式的写法有关 1/2N2O4(g)NO2(g) N2O4(g)2NO2(g) 例如例如 :43平衡常数也可以通过热力学计算求得:平衡常数也可以通过热力学计算求得: OKlgrGOm= RTln OK= RTG2.303mrO443.2.3 多重平衡规则多重平衡规则多重平衡规则:多重平衡规则:1)若一个反应是

28、另几个反应)若一个反应是另几个反应之和之和,则该反应的标则该反应的标准平衡常数等于这几个分步反应的标准平衡常数准平衡常数等于这几个分步反应的标准平衡常数之积之积。2)若一个反应是另两个反应之差)若一个反应是另两个反应之差,则该反应的标则该反应的标准平衡常数等于这两个分步反应的标准平衡常数准平衡常数等于这两个分步反应的标准平衡常数之商之商。45例例32 已知下列两个反应的平衡常数:已知下列两个反应的平衡常数: AgCl(s)Ag+ (aq) + Cl (aq) O1K= 1.810 10 Ag(NH3)2+(aq)Ag+ (aq) + 2NH3 (aq) O2K= 8.910 8 求反应AgCl

29、 (s) + 2NH3 (aq)Ag(NH3)2+ (aq) + Cl (aq) 的平衡常数。 3.2.3 多重平衡规则多重平衡规则46根据多重平衡规则: O3K=O1K/O2K=810109 . 8108 . 1= 2.010 3 解解:反应 反应 = 反应473.2.4 化学平衡计算化学平衡计算 某一反应物的平衡转化率是指化学反应达平衡后,某一反应物的平衡转化率是指化学反应达平衡后,该反应物转化为生成物的百分数,是理论上能达到的该反应物转化为生成物的百分数,是理论上能达到的最大最大转化率转化率(以(以 来表示):来表示): =总量反应开始时该反应物的某反应物的消耗量100主要涉及下面几个方

30、面:主要涉及下面几个方面:1)计算)计算K2)计算各物质的平衡浓度或平衡分压)计算各物质的平衡浓度或平衡分压3)计算平衡转化率)计算平衡转化率48例例3-3 AgNO3和和Fe(NO3)2两种溶液会发生下列反两种溶液会发生下列反应:应: 在在25时,将时,将AgNO3和和Fe(NO3)2两溶液混合,开两溶液混合,开始时溶液中始时溶液中Ag+和和Fe2+离子浓度均为离子浓度均为0.100 mol/L,达到平衡时达到平衡时Ag+的转化率为的转化率为19.4。求该温度下的平衡常数。求该温度下的平衡常数。Fe2+ + Ag+Fe3+ + Ag1 1)根据题意写出反应式)根据题意写出反应式2 2)写出各

31、物质的初始量)写出各物质的初始量3 3)找出各物质的转化量)找出各物质的转化量4 4)求出平衡时各物质的量)求出平衡时各物质的量5 5)根据平衡常数表达式进行计算)根据平衡常数表达式进行计算解题步骤:解题步骤:49起始浓度: 0.100 0.100 0(mol/L) 转化浓度: 0.119.4 0.119.4 0.119.4 (mol/L) = 0.0194 = 0.0194 = 0.0194平衡浓度:0.10.0194 0.10.0194(mol/L) = 0.0806 = 0.0806 0.0194 Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 99. 20806. 00806. 00194.

32、 0 cAgcFecFeK23/解解: 503.2.5 影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素 3.2.5.1 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响 3.2.5.2 压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响 3.2.5.3 温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响 3.2.5.4 催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 一个已经达到化学平衡的反应体系一个已经达到化学平衡的反应体系,当条件发当条件发生变化时生变化时,化学平衡就被破坏化学平衡就被破坏,反应向某一方向进行反应向某一方向进行,在新的条件下达到新的平衡在新的条件下达到新的平衡,这就是这就是化学平衡的移化学平衡的移动动.513.2

33、.5.1 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响bBaAeEdDcccc=对任一化学反应:对任一化学反应: aA + bB dD + eE其反应商为其反应商为: 平衡时:平衡时:Q=K523.2.5.1 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响如果增加反应物的浓度或减少生成物的浓度如果增加反应物的浓度或减少生成物的浓度平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动OK则:则:如果增加生成物的浓度或减少反应物的浓度如果增加生成物的浓度或减少反应物的浓度OK 则:则:平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动OK=反应处于平衡状态反应处于平衡状态53 反应不能正向自发进行,反应向逆反应不能正向自发进行,

34、反应向逆向进行,平衡向左移动。向进行,平衡向左移动。 OK化学反应进行方向的反应商判据化学反应进行方向的反应商判据:OK = 化学反应处于平衡状态;化学反应处于平衡状态;OK 反应正向自发进行,平衡向右移动;反应正向自发进行,平衡向右移动;54例例35 含有0.100 mol/L AgNO3、0.100 mol/L Fe(NO3)2和0.0100 mol/L Fe(NO3)3的溶液中,发生如下反应:Fe2+ (aq) + Ag+(aq) Fe3+(aq) + Ag(s)25时的平衡常数K= 2.98。(1)反应向哪一方向进行?(2)平衡时,Ag+、Fe2+、Fe3+的浓度各为多少? = = =

35、 1)(Ag)(Fe)(Fe02030ccc100. 0100. 00100. 0KO 反应向正方向进行。(l)反应开始时的反应商:解:解:55x=0.013c(Fe3+) = 0.0100 + 0.013 = 0.023 mol/Lc(Fe2+) = c(Ag+) = 0.087 mol/L(2)平衡组成的计算:)平衡组成的计算:开始浓度开始浓度/ (mol/L) 0 .100 0.100 0.0100浓度变化浓度变化/ (mol/L) x x+x 平衡浓度平衡浓度/(mol/L) 0. 100 x 0. 100 x 0.0100 + x)(Ag)(Fe)(Fe23ccc= KO2)100.

36、 0(100. 0 xx= 2.98Fe 2+ (aq) + Ag+ (aq) Fe 3+ (aq) + Ag(s)563.2.5.2 压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响对于一般的气相反应:对于一般的气相反应:Q=bBaAeEdD)/()/()/()/(OOOOpPppppppaA(g) + bB(g) dD(g) + eE (g) 对于有气体物质参加的化学反应来说,反应对于有气体物质参加的化学反应来说,反应系统压力的改变对平衡移动的影响要视具体情况系统压力的改变对平衡移动的影响要视具体情况而定。而定。OKQ =bBaAeEdD)/()/()/()/(OOOOpppppppP平衡时:平衡时:57当将反应系统压缩至当将反应系统压缩至V/ x (xl)时)时:= bBaAeEdD)/()/()/()/(OOOOpxPpxppxppxp= xnKO = X n K 式中式中n = (d + e) (a + b),是由气体生成物,是由气体生成物计量系数之和减去气体反应物计量系数之和所得计量系数之和减去气体反应物计量系数之和所得的差值。的差值。581. n0的反应,为气体分子数增加的反应,的反应,为气体分

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