MnO2
CO2 + H2 2KCl + 3O2
∆
条件下可逆反应： 2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)
2. 化学平衡： 化学平衡是在一定条件下，可逆反应 正逆反应速率相等时体系的一种状态。
正 逆 0
化学平衡是动态平衡!
正
H2 (g) I 2 (g)
2HI(g)
逆
正 逆
系数为幂的连乘积是一个常数。
H 2 (g) I 2 (g)
2HI(g)
2
[ p(HI) / p ] K [ p(H 2 ) / p ][ p(I 2 ) / p ]
pӨ为标准压力，1105 Pa或100 kPa
K 称为标准平衡常数
是温度的函数，与浓度、分压无关。
对于溶液中的反应：
Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)
p(H2)
64.74 65.95 62.02 61.96 0 0
p(I2)
57.78 52.53 62.50 69.49 0 0
p(HI)
0 0 0 0 62.10 26.98
p(H2)
16.88 20.68 13.08 10.64 6.627 2.877
p(I2)
9.914 7.260 13.57 18.17 6.627 2.877
K3Ө = K1Ө K2Ө
6-3 浓度对化学平衡的影响
对于溶液中的化学反应： J = K J < K 平衡 平衡向正向移动
（反应物浓度增大或生成物浓度减小时）
J > K
平衡向逆向移动
（反应物浓度减小或生成物浓度增大时）
例：25oC时，反应 Fe2+(aq)+ Ag+(aq) 的K =3.2。
Fe3+(aq) +Ag(s)
解：(1)计算反应商，判断反应方向。
c(Fe ) / c J 2 [c(Fe ) / c ][c(Ag ) / c ]
3
1.00 10 1.00 -2 0.100 1.00 10
[H 2 ]
[N 2 ]
0.75 1.115 0.261 5.98×10-2
[NH3 ]
2
0.51
1.35
1.00
1.15
0.087
0.412
6.05×10-2
6.00×10-2
2.43
1.47
1.85
0.75
1.27
0.376
6.08×10-2
5.93×10-2 平均值 6.0×10-2
一般反应：
p(HI)
95.73 90.54 97.87 102.6 48.85 21.23
54.76 54.60 53.96 54.49 54.34 54.45
如果用文字表述表中的结果应该是？ 标准平衡常数的意义： 在一定温度下，当气相系统达到化 学平衡时，参与反应的各气体的分压
与热力学标压之比以方程式中的计量
Ө
+
Ө 2
例：
纯固体与纯液体在平衡常数表达式
中不出现： CaCO3 (s)
Ө
CaO (s)+ CO2(g)
Ө
K pCO2 / p
2. 标准平衡常数的应用
（1）判断反应进行的程度
K愈大，反应进行得愈完全; K愈小，反应进行得愈不完全;
K不太大也不太小(如 10-3 <K <103),
反应物部分地转化为生成物(典型的可
3 2
2NH3 (g)
H2 (g)
NH3 (g)
KӨ2 = 3.87 10 -3
KӨ1 KӨ2 ， KӨ1 = KӨ22
例： 稀溶液中的反应，水的浓度作为常数
Cr2O72-(aq)+H2O(l)
2-
2CrO42-(aq)+2H+(aq)
Ө 2
([CrO4 ]/ c ) ([H ]/ c ) K 2([Cr2O7 ]/ cӨ )
6-4 压力对化学平衡的影响
6-5 温度对化学平衡的影响
6-1 化学平衡状态
6-1-1 化学平衡 6-1-2 勒沙特列原理
6-1-1 化学平衡
1. 可逆反应
可逆反应：
在同一条件下，既可以向正反应方 向进行又可以向逆反应方向进行的反应 称为可逆反应，或称反应具有可逆性。
例：
可逆反应： CO + H2O 不可逆反应： 2KClO3
0.02
正 逆 0
无论反应从 正、逆开始
0.01
从正反应开始 从逆反应开始
化学平衡的特征：
（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。
6-1-2 勒沙特列原理
1848年，法国无机化学家巴黎大学教 授Le Chatelier 提出： 如果改变维持化学平衡的条件（浓度、 压力和温度），平衡就会向着减弱这种 改变的方向移动。 Le Chatelier原理适用于处于平衡状 态的体系，也适用于相平衡体系。
注意：正确使用勒沙特列原理 （1）并不是改变任何条件，化学平衡 都会移动，而只有改变维持平衡的条件， 平衡才会移动。 （2）勒沙特列原理指明的只是平衡移 动的方向。 （3）勒沙特列原理只是说明热力学的 自发趋势，是一种可能性。 （4）勒沙特列原理不能首先判断体系 是否处于平衡状态，不能进行定量。
6.2 平衡常数
逆反应。)
（2）预测反应的进行方向
J(反应商)作为反应进行方向的判
据有：
J < K
J = K
反应正向进行;
体系处于平衡状态;
J > K 反应逆向进行。
（3）计算平衡时各物种的组成 例：
反应 CO(g)+Cl2 (g) 恒温恒容条件下进行 COCl 2(g) 在
已知 373K 时K = 1.5 108，反应 开始时，c0(CO) = 0.0350mol· -1, c0(Cl2) L =0.0270mol · -1, c0(COCl2) = 0。计算 L 373K反应达到平衡时各物种的分压和 CO的平衡转化率。
Ө
723K时： rGm (723K) -8.314J mol K 723K ln K Ө
Ө
-1 -1
5.158kJ mol
Ө
-1
-1 -1
ln K (723K) (-5158J mol ) (6011.1J mol ) -0.8581 K (7233K) 0.424
Ө x Ө
y
rG (T ) -RT ln K
Ө m
Ө Ө
根据该式可以用∆rG 的数据得到K Ө
例：
已知693、723K下氧化汞固体分解为
汞蒸气和氧气的标准摩尔自由能分别为 11.33、5.158kJ.mol-1，求相应温度下的 平衡常数。
HgO(s)
1 Hg(g) O 2 (g) 2
解：
693K时： rGm (693K) -8.314J mol K 693K ln K Ө
Ө
-1 -1
11.33kJ mol
Ө
-1
-1 -1
ln K (693K) (-11330J mol ) (5761J mol ) -1.9667 K (693K) 0.140
2
K
[c(Sn [c(Sn
4
) /c ][c(Fe ) /c ) /c ][c(Fe ) /c
3
] ]
2
2
2
cӨ 为标准状态的浓度，为1molL-1
对于一般的化学反应： aA(g)+bB(aq)+cC(s) xX(g)+yY(aq)+zZ(l)
热力学已经证明（范特霍夫等温方程）：
r Gm (T ) r G (T ) RT ln J
Ө m
任意状态下 的反应商
[ p X / p ] [c Y / c ] J Ө]a [c B / c Ө b [ p A / p ]
Ө x
Ө y
达平衡后：
rGm (T ) rG (T ) RT ln J 0
Ө m
[ p X / p ] [c Y / c ] J KӨ a b Ө ] [c B / cӨ] [ p A / p
第6章 化学平衡常数
Chapter 6 Equilibrium constant
本章要求
1. 建立化学平衡常数的概念。 2. 掌握反应产率或反应物转化为产
物的转化率的计算。
3. 学会讨论浓度、分压、总压和温 度对化学平衡的影响。。
内容提要
6-1 化学平衡状态
6-2 平衡常数 6-3 浓度对化学平衡的影响
解： CO(g) + Cl2 (g) COCl 2(g) 开始c(mol· -1) 0.0350 0.0270 L 0 开始p/kPa 108.5 83.7 0
变化p/kPa
平衡p/kPa
-(83.7-x) -(83.7-x) (83.7-x)
24.8+x x (83.7-x)
p COCl2 / p K [ p CO / p ][ p Cl 2 / p ]
6-2-1 标准平衡常数 6-2-2 实验平衡常数 6-2-3 偶联反应的平衡常数
6-2-1 标准平衡常数
1. 标准平衡常数 例：698.6K时 H2 (g) I 2 (g)
开始时各组分分压p/pӨ
2HI(g)
( p(Ө ) ) 2 HI p(Ө2 ) p(Ө2 ) H I