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无机化学化学平衡.


r Gm RT ln K
一、标准平衡常数的定义
标准平衡常数的特点
★ K 只与反应的本性和温度有关,与浓度或
分压无关; ★标准平衡常数与反应物和产物的性质及标准 状态的定义有关 ; ★标准平衡常数与化学反应方程的写法有关;
★ K 的单位为1。
二、标准平衡常数表达式
对任意化学反应: 0 A A(cd) B B(aq) C C(g)
平衡常数的物理意义
平衡常数表达了一定温度下反应进行的 限度。K值越大,达平衡时正反应进行得越 彻底,产物的量越多。
浓度平衡常数Kc
对液体反应,溶液浓度易测定,平衡常 数常用浓度平衡常数Kc表示,如——
HAc(aq) H (aq)+Ac (aq)
+ + -
[H ][Ac ] Kc [HAc]
压力平衡常数Kp
不可逆反应
有些化学反应在某一方向上有很大的倾 向,我们常把这些反应当做不可逆反应。如:
Ag + (aq)+I - (aq) AgI(s)
H 1/ 2O H O
2 2 2
实际上,大多数反应不能进行到底,只 有一部分反应物能转变为产物。
二、化学平衡
正反应速率等于 逆反应速率时体系所处 的状态叫做化学平衡(Chemical equilibrium)。 可逆反应总是 自发趋向于化学平 衡。
标准平衡常数的测定与计算
第一节
可逆反应与化学平衡
一、可逆反应 二、化学平衡
一、可逆反应
有些化学反应是可逆的。如:
H 2 (g)+I 2 (g)
2HI(g)
可逆反应(reversible reaction):在同 一条件下,反应既可以按方程式从左向右( 正反应)进行,也可以从右向左(逆反应) 进行。
第三章
化学平衡
研究化学平衡的目的
实际生产中除了获得优质产品外,还需要知道: ①如何控制反应条件,使反应按人们所需要的方 向进行; ②在给定条件下,反应进行的最高限度是什么?即
高产率、低成本。
这就需要找出反应体系达平衡时的温度、压 力与各种物质的量及浓度的关系,以指导工业生 产,此即研究化学平衡的主要目的。
二、化学平衡 化学平衡的特征
• 平衡条件:正逆反应速率相等,即v正=v逆; • 平衡标志:反应物和生成物的浓度不随时间 的改变而改变; • 是一种动态平衡。
化学平衡定律
在一定温度下,可逆反应达化学平衡时, 体系中各物质的浓度不再随时间改变。则产 物的浓度以方程式中该物质化学式前的计量 系数为乘幂的乘积与反应物的浓度以其计量 系数为乘幂的乘积之比是一个常数,称为化 学平衡常数。
与反应起始浓度无关
平衡常数
化学反应 2HI(g) H (g) I (g) 温度 698.1 373 300 1500 平衡常数 1.84 10 0.36 3.8410-31 6.1510
-6 -2
+ 2K大小不同,即K与温度 有关 2 同一反应,温度不同, 423 3.2 不同反应, K大小不同,即K与反应本性有关 N2(g)+O2(g) 2NO(g) N2O4(g) 2NO2(g)
对气体反应,多用平衡时混合气体中各 物质分压间的关系来表示,称为压力平衡常 数Kp,如——
N 2 (g)+3H 2 (g) Kp
2 pNH 3 3 p N 2 pH 2
2NH 3 (g)
Kc和Kp关系
气体反应也可用浓度平衡常数表示, 如—— N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g)
平衡常数表达式
a A +b B dD+eE [D]d [E]e K= a b [A] [B]
该比例系数 K 叫做反应在温度 T 时的 平 衡常数。由实验直接测定的,称为经验(实 验)平衡常数。标准状态时,由热力学定律 间接求算的,称为标准平衡常数。
平衡常数
同一反应,温度相等, K 大小一样,即 K
Kp p p p
2 NH 3 3 N2 H2

[NH 3 ]2 Kc 3 [N 2 ][H 2 ]
Kc和Kp关系
气体反应的Kc和Kp关系推导如下,对反 应—— aA(g)+bB(g) dD(g)+eE(g)
([D]RT )d ([E]RT )e Kp a b ([A]RT ) ([B]RT ) [D] [E] ( d e ) ( a b ) (RT ) a b [A] [B] =K c
A B C
反应的摩尔吉布斯自由能变为:
C c B p r Gm RT ln K RT ln B C B c C p
化学反应可用通式表示如下:
0 A A(cd) B B(aq) CC(g)
A B C
温度T时,反应的标准摩尔吉布斯自由能变为: r Gm (T) AGm, ( BGm,( CGm,( A T) B T) C T)
A B C
在国家标准中,标准平衡常数定义为: def K exp(r Gm /RT ) 上式常改写为:
化学平衡
某个反应发生后,其进行的程度或限 度,即化学平衡。 本章主要介绍化学平衡的概念、平衡 常数表达式的书写、及诸外界因素对化学 平衡的影响。
第三章
第一节 第二节
化学平衡
可逆反应与化学平衡
Hale Waihona Puke 标准平衡常数标准平衡常数的测定与计算 标准平衡常数的应用 化学平衡的移动
第三节 第四节
第五节
教学目的与要求
d e
Kc和Kp关系
气体反应的Kc和Kp关系推导如下,对反 应—— aA(g)+bB(g) dD(g)+eE(g)
K p K c ( RT ) n 其中n (d e) (a b)
第二节
标准平衡常数
一、标准平衡常数的定义
二、标准平衡常数表达式
一、标准平衡常数的定义
了解可逆反应,惰性气体对化学平衡的影 响; 熟悉化学平衡和标准平衡常数的概念; 掌握标准平衡常数表达式的书写;用热力 学数据或多重平衡规则计算标准平衡常数; 浓度、压力、温度对化学平衡的影响。
本章重点
标准平衡常数的表达式; 用热力学数据计算标准平衡常数; 用多重平衡规则计算标准平衡常数; 判断反应进行的限度 浓度对化学平衡的影响 本章难点
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