1、第五章 化学平衡 主要内容:重点内容:5.1 可逆反应和化学平衡5.2 平衡常数5.3 标准平衡常数 K与 rG m 的关系5.4 化学平衡的移动1、标准平衡常数的写法、意义及应用2、 标准平衡常数 K与 rG m 的关系3、化学平衡移动的影响因素15-1 可逆反应和化学平衡 1. 可逆反应 ( 1)定义: 在同一条件下,既能正向进行又能逆向进行的反应称可逆反应。H2( g) + I2( g) 2HI(g)( 2)范畴: 大多数化学反应但是通常认为是不可逆反应。( 3)程度: 反应进行的最大程度 是 表面出现静止状态,即化学平衡。2定义 :一定温度下,正逆反应速率相等时,各物质的浓度或分压不再
2、随时间变化而改变,这种状态称为化学平衡(即 V正 =V逆 0 ) 。V正 较大起始分压 /kPa 122 122 0 0V正 V逆 进行到 t,分压 /kPa 减小 减小 增大 增大V正 =V逆极限分压 /kPa 73 73 49 492. 化学平衡 例 CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)1473K3( 1)平衡是动态的3. 化学平衡的基本特征 ( 2)平衡是有条件的( 3)趋向平衡是自发的( 4)达到平衡的途径是双向的41. 实验 编号起始浓度 /molL-1 平衡浓度 /molL-1C(H2) C(I2) C(HI) C(H2) C(I2) C(HI)1 0.200 0.
3、200 0.00 0.188 0.188 0.024 0.0162 0.00 0.00 0.200 0.094 0.094 0.012 0.0163 0.100 0.100 0.100 0.177 0.177 0.023 0.016793K: H2 + I2 2HI5-2 标准平衡常数 结论 : 无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从混合物开始,尽管平衡时各物质浓度不同,但是这个常量称 实验平衡常数 。 5p: 平衡时各物质的分压;2. 标准平衡常数表达式 ( 1)气体反应aA(g)+ bB(g) cC (g)+ dD (g)K : 标准平衡常数,简称平衡常数。p : 标准压力, p =
4、100kPa;6( 2)溶液反应c: 平衡时各物质的浓度;K : 标准平衡 常数。c : 标准浓度, c = 1molL-1 ;aA(aq)+ bB(aq) cC (aq)+ dD (aq)7由于纯固相和纯液相(含稀溶液中溶剂)的标准态是它们本身的纯物质,故物质所处的状态与标准态相比后所得的数值等于 1。aA(g) + bB(aq) cC(s) + dD(g)( 3)多相反应 指反应体系中存在两个以上相的反应CaCO3(s)+2H+(aq) Ca2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)如8( 4)多重平衡规则规则:若一个反应可以由几个反应相加或相减得到,则该反应的平衡常数就等于这几个反应的平衡常数之积或之商,这种关系称为多重平衡规则。 若 反应 (3) = 反应 (1) + 反应 (2)则 K3 = K1 K2 若 反应 (3) = 反应 (1) - 反应 (2)则 K3 = K1 /K2 9(1) HCN H + CN K1 = 4.9 10 10(2) NH3 + H2O NH4 + OH K2 = 1.8 10 5(3) H2O H + OH Kw = 1.0 10 14试计算下面反应的平衡常数 K : NH3 HCN NH4 CN 解: (1)式 + (2)式 - (3)式得: NH3 HCN NH4 CN因此10