《普通化学》--3化学平衡原理.ppt

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1、《普通化学》网络课件第三章化学平衡原理Chapter3ChemicalEquilibrium授课教师：张大伟单位：化学教研室1第一节标准平衡常数一、可逆反应二、化学平衡状态三、标准平衡常数2一、可逆反应有些化学反应几乎能进行到底，反应物基本上能全部转变为产物。这些几乎进行到底的反应称为不可逆反应。MnO2如：2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)但实际上，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。这种在同一条件下能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。3为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用“”代替“”或“

2、”。在可逆反应中，把：从左向右进行的反应称为正反应，从右向左进行的反应称为逆反应。（1）N(g)+3H(g)2NH(g)223（2）Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)（3）ZnS(s)+2HO+(aq)3Zn2+(aq)+HS(g)+2HO(l)224二、化学平衡状态可逆反应进行到一定程度时，系统中反应物与生成物的浓度不再随时间而改变，反应似乎已“停止”。系统的这种表面上静止的状态叫做化学平衡状态。化学平衡有以下几个重要特点：●客观上，系统的组成不再随时间而变●平衡是自发的●化学平衡是动态平

3、衡●平衡组成与达到平衡的途径无关5三、标准平衡常数上标eq表示在根据化学反应等温方程：平衡状态下。ΔrGm(T)=ΔrGm(T)+RTlnQ称为标准平衡常当数反，应达到平衡状态时ΔrGm(T)=0，表明化学反应进行的程度。-ΔG(T)=RTlnQeqrm在热力学中：-ΔrGm(T)=RTlnK则K=Qeq说明：在一定温度下指定的化学反应在平衡时的反应商是一个只与反应的本质，即反应的ΔrGm(T)和K(T)有关的常数。或在一定温度下达到平衡的指定化学反应系统中，各参加反应的6物种的平衡组成之间存在确定的函数关系。1.标准平

4、衡常数表达式●对于气相反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）θ2θ[p(NHH3I)/p]Kθ3θ[p(HN2)/p][p(IH2)/p]22●对于溶液中的反应Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)24θ2θθbSn/bbFe/bK2θ3θ2bSn/bbFe/b7●对于一般化学反应aA(g)bB(aq)cC(s)xX(g)yY(aq)zZ(l)xθyθpX/pbY/bθKaθbθpA/pbB/b标

5、准平衡常数K用以定量表达化学反应的平衡状态。K值越大，平衡混合物中生成物越多而反应物越少，反之亦然。8书写标准平衡常数表达式应注意以下三点：（1）若B为固体、纯液体或稀溶液中的溶剂则aB,eq；=若1B为气体,则aB,eq；若pB,Beq为/p稀溶液中的溶质，则。aB,eqcB,eq/c（2）标准平衡常数表达式和数值与化学反应方程式有关，同一可逆反应，如果用不同的化学方程式来表示，则标准平衡常数表达式和数值不同。例题P66反应（a），（b）（3）标准平衡常数只与反应温度有关，与各平衡组成无关，故在使用时必须注明反应温度9标

6、准平衡常数可以通过实验测定。只要知道某温度下平衡时反应物和产物的浓度或分压力，就能计算出反应的平衡常数。通常是测定反应物的起始浓度(分压力)及平衡时任一反应物或产物的浓度(分压力)，根据化学反应方程式推算出其他反应物和产物的平衡浓度或平衡分压力，计算出反应的标准平衡常数。102.标准平衡常数的应用2.1判断反应进行的程度2.2预测反应的方向2.3计算平衡组成112.1判断反应进行的程度当可逆反应达到平衡时，反应物转化为产物已经达到了最大限度。若反应的标准平衡常数很大，则平衡时产物的活度比反应物的活度要大得多，说明反应物已大部分转化为产

7、物，反应进行比较完全。若反应的标准平衡常数很小，则平衡时产物的活度比反应物的活度要小得多，说明反应物只有一小部分转化为产物，反应进行程度很小。12可逆反应进行的程度也常用平衡转化率来表示。反应物A的平衡转化率定义为：nnadefA,0A,eqAnA,0标准平衡常数和平衡转化率都可以表示反应进行的程度。在通常情况下，标准平衡常数越大，反应物的平衡转化率也越大。132.2预测反应的方向由化学反应等温方程式及反应的标准平衡常数与反应的标准吉布斯自由能的关系，可知：ΔrGm(T)=RTln（Q/K)在一定温度下，比较标准平衡常数与反应商的

8、相对大小，就能预测反应的方向。当QK时,化学反应逆向自发进行;142.3计算平衡组成标准平衡常数确定了平衡系统中反应物和产物的浓度或分压力之间的