第三章化学平衡与化学反应速率.ppt

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1、2021/7/191第三章化学平衡与化学反应速率（4h）2对于化学反应的研究范畴化学热力学：化学反应进行的方向、程度（化学平衡）及反应过程中的能量变化（热效应）化学动力学：化学反应的速率、反应历程等3本章基本要求5.掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响6.掌握化学反应速率方程式，质量作用定律及其适用范围7.了解反应速率理论8.掌握温度与反应速率常数的关系式，掌握活化能的概念1.掌握标准平衡常数（K）的意义及书写2.掌握有关化学平衡的计算3.掌握多重平衡规则及其应用4.了解化学反应等温方程的意义，掌握D

2、rGmӨ与KӨ的关系式。4本章重难点本章重点：标准平衡常数（KӨ）的意义及书写；标准平衡常数；DrGmӨ与KӨ的关系；化学平衡的计算。反应速率方程式；质量作用定律；活化能；阿累尼乌斯公式。本章难点：化学反应等温方程的应用。质量作用定律和Arrhenius公式的应用。53.1化学平衡3.2化学反应速率本章主要内容2021/7/1963.1化学平衡3.1.1可逆反应与化学平衡3.1.2平衡常数3.1.3化学平衡的移动本章目录上一节下一节7分压定律:1、理想气体状态方程：pV=nRT2、分压定律（实验定律）同温

3、同体积时，混合气体的总压等于各组分气体分压之和。p总=p1＋p2＋p3＋…＋pi＋…＝Spi复习8理想气体状态方程也适用于混合气体：（1）同温度同体积时：（2）（1）(2)复习9例：在293K和100kPa时，在水面上收集到0.52L的氢气，计算氢气的分压和氢气的物质的量。(已知293K时水的饱和蒸气压为2.338kPa).解：根据分压定律=100-2.338=97.66(kPa)103.1.1可逆反应与化学平衡3.1.1.1可逆反应在同样的条件下，既可向一方向进行又可向相反方向进行的反应称为可逆反应。

4、不可逆反应：反应物能全部转变为生成物。如NaOH和HCl的中和反应。例：aA+dDgG+hH11反应初始：v正>v逆达到平衡：v正=v逆平衡态的特点：1.v正=v逆（动态）2.反应物和产物的浓度不再改变。平衡态是反应达到的最大程度（限度）。123.1.1.2化学平衡含义：一定温度下，定量反应物在密闭容器中进行可逆反应，随着反应物的不断消耗，生成物不断增加，正反应速率将不断下降而逆反应速率将不断增大，直至某一时刻，正逆反应速率相等，各反应物及生成物的浓度不再改变，反应进行到了极限，此时反应所处的状态即称为化

5、学平衡。特点：动态平衡（v正＝v逆）；相对的、有条件的平衡；一定温度下，同一反应的平衡常数相同。3.13.1.2平衡常数3.1.2.1实验平衡常数Kc或Kp3.1.2.2标准平衡常数KӨ3.1.2.3标准平衡常数KӨ与DGӨ3.1.2.4化学反应进行的程度3.114Kc称为浓度平衡常数，上式即为平衡常数表达式。如：可逆反应：aA+dDgG+hH3.1.2.1实验平衡常数Kc或KpcGg·cHhcAa·cDdKc＝实验发现，温度一定时，任何反应不论初始状态如何，达到平衡时，各生成物浓度（分压）幂的乘积与各反

6、应物浓度（分压）幂的乘积之比为一常数Kc（Kp）。15可逆基元反应：aA+dDgG+hHv正＝k正cAa·cDdv逆＝k逆cGg·cHh平衡时：v正=v逆k正cAa·cDd＝k逆cGg·cHhcGg·cHhcAa·cDdKc＝k逆k正＝16对于气体反应：aA(g)+dD(g)gG(g)+hH(g)Kp称为压力平衡常数Kc、Kp均为实验（经验）平衡常数pGg·pHhpAa·pDdKp＝平衡常数是衡量化学反应限度的一种特征值。T一定时，K越大，正反应进行越完全。17Kc、Kp均为实验（经验）平衡常数。当Dn=

7、(g＋h)－(a＋d)≠0，实验平衡常数是有单位的。pGg·pHhpAa·pDdKp＝对于可逆反应：aA+dDgG+hHcGg·cHhcAa·cDdKc＝18对于气相反应，反应物和生成物均为理想气体时：Kp＝Kc(RT)Dn（pV＝nRT，p＝cRT）19正确书写平衡常数表达式1.平衡常数与反应式的写法有关例如：Kp=1/Kp′=(Kp″)2N2O4(g)2NO2(g)；Kp=p2NO2pN2O42NO2(g)N2O4(g)；Kp′=p2NO2pN2O41/2N2O4(g)NO2(g)；Kp″=pNO2(

8、p)N2O41/220纯固体、纯液体的浓度或分压不写入平衡常数的表达式。例：3.在稀水溶液中进行的反应，水的浓度视为常数，不写入平衡常数表达式。例：Kc=cNH3·H2OcH＋NH4＋c·Kp=pCO2CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)；NH4++H2ONH3·H2O+H+3.1.221对于气体反应：aA+dDgG+hH3.1.2.2标准平衡常数KӨKpӨ称为标准压力平衡常数KpӨ=Kp·(pӨ)－DnDn=(g＋h)