无机分析化学之化学平衡

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1、无机及分析化学第二章化学平衡1本章要求掌握可逆反应、化学平衡的概念，掌握标准平衡常数K的意义、表示方法及有关平衡的计算，掌握多重平衡的计算；掌握化学平衡移动的原理及应用，了解浓度、温度、压力对平衡常数及化学平衡移动的影响。化学平衡标准平衡常数化学反应等温式化学平衡的移动§2-1化学反应的限度——化学平衡§2-1化学反应的限度——化学平衡1、可逆反应：在一定条件下，既可向正反应方向进行，又可向逆反应方向进行的反应。eg：CO(g)+H2O(g)↔H2(g)+CO2(g)不可逆反应：理论上可以认为几乎所有的反应都可逆，但有些反应在已知条件下的逆反应进行

2、的速率极其微小，以至于可忽略，称为不可逆反应。eg:2KClO3=2KCl+3O2↑（加热，MnO2为催化剂）一、化学平衡2、化学平衡及特征化学平衡状态：在一定条件下，可逆反应的正、逆反应速率相等的状态化学平衡特征：a、动态平衡反应还在进行，只是正、逆反应速率相等、浓度不在变化，称为平衡浓度；b、有条件的平衡：C、T、P有确定值，只要有一个被破坏，旧平衡就会打破，产生新平衡，称为化学平衡移动；C、化学平衡是可逆反应的最终状态，是反应进行的最大限度。二、标准平衡常数1、标准平衡常数K：在一定温度下，任何可逆反应达平衡时各生成物相对浓度（相对分压）以其

3、计量系数为指数的乘积与各反应物相对浓度（相对分压）以其计量系数为指数的乘积的比值为一常数，称标准平衡常数K。（化学平衡常数可分为实验平衡常数KC、KP及标准平衡常数K两类，本书介绍K）标准平衡常数KaA+bB＝dD+eE气体反应，各物质的分压分别为peq(A)、peq(B)、peq(D)、peq(E)，在温度TK时达平衡，化学计量系数相对分压标准平衡常数KaA+bB＝dD+eE若均为溶液，在温度TK时，化学计量系数相对浓度K无量纲；且气相、溶液反应均为KK可由实验测出，也可由热力学计算；K越大、反应进行的越完全（K>106，完全）

4、（但K大小与反应速率无关！）K与反应本性及T有关，与C、P无关2、书写和应用K应注意：平衡常数表达式要与方程式相对应。同一反应：若1式2=2式，（K1）2=K22K1若1式2=2式，（K1）1/2=K21/2K1若1式、2式可逆，K1=1/K2（K1-K2）纯固体、纯液体在平衡常数表达式中不写出。Br2(l)Br2(g)K=p(Br2,g)/p注：一般纯固体、纯液体的浓度在反应中不变，其纯态即为标准态，故其相对浓度为1；若固体、液体的浓度在反应中变化，平衡常数中则应包含其活度项。水：水溶液中的反应，因水是溶剂

5、，量大，浓度的变化可忽略，K中不写出水；Cr2O7-(aq)+H2O(l)=2H+(aq)+2CrO42-(aq)非水溶剂中的反应若有水参加，K中应写出：C6H6(l)+HNO3(l)=C6H5NO2(l)+H2O(l)多相反应K:Fe(s)+H2SO4(aq)=H2(g)+FeSO4(aq)K与T有关，应注明T（298K为K）相对分压相对浓度例1：1133K、（V）有：CO（g）+3H2（g）=CH4（g）+H2O（g）起始P/kPa10020000平衡P/kPa100-13.2200-13.2313.213.2求1133K的K.例2

6、298K,下面反应K=3.2Ag+(aq)+Fe2+(aq)=Ag(s)+Fe3+(aq)起始C0.100.100求平衡后？解:设平衡C0.10-x0.10-xx0.080.080.02则:3.2x2+x-0.32=0解方程:x=0.023、多重平衡规则：对二个（或多个）反应若1式+2式=3式，K3=K1K2K1+K2若1式-2式=3式，K3=K1/K2K1-K2反应相同T、且状态一致方可用用途：由已知反应K经加减组合求未知反应K例3（书)已知下列反应在1123K时的标准平衡常数：（1）C(石墨)+CO2(g)=2CO(

7、g)=1.3×1014（2）CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)=6.0×10-3计算反应（3）C(石墨)+CO2(g)+2Cl2(g)=2COCl2(g)在1123K时的。解：反应式（3）=反应式（1）+2×反应式（2）=×（）2=1.3×1014×(6.0×10-3)2=4.7×109因条件改变从旧的平衡状态转变为新的平衡状态的过程称为化学平衡的移动平衡移动的总规律：(1887法吕查德里)假如改变平衡体系的条件之一（C、P、T），平衡就向减弱这种改变的方向移动.(定性)本节讲化学平衡移动的方向定量计算方法。四、化学平衡的移动（一）浓度对化学

8、平衡移动的影响：化学平衡移动的方向就是反应自发进行的方向，由△rGm,T决定，可根据Q/Kθ判断。对反应aA