无机化 第六章化学平衡常数 医药化工学院无机化学教研室 www.yyhg.tzc.edu.cn
1 医药化工学院 无机化学教研室 www.yyhg.tzc.edu.cn 第六章 化学平衡常数
学习要求 HI 1.平衡及其基本概念 2.化学平衡的相关计算 H:.l 3.化学平衡移动的原理 t/s t/s 2
2 学习要求 1. 平衡及其基本概念 2. 化学平衡的相关计算 3. 化学平衡移动的原理
本章内容 第一节化学平衡状态 第二节平衡常数 第三节浓度对化学平衡的影响 第四节压力对平衡常数的影响 第五节温度对平衡常数的影响 第六节化学平衡原理在生产中的应用 Rate:for A+ ate现at Rate:for C+D
3 本章内容 第一节 化学平衡状态 第二节 平衡常数 第三节 浓度对化学平衡的影响 第四节 压力对平衡常数的影响 第五节 温度对平衡常数的影响 第六节 化学平衡原理在生产中的应用
第一节化学平衡状态 平衡状态(equilibrium state) 什么是平衡状态？ 就是△G=0或者U正=U负 化学反应有可逆反应与不可逆反应之分，但大多数化学反应都 是可逆的.例如： H,(g)+L,(g)一2HI(g) 在密闭容器中，可逆反应不能进行到底。个别反应几乎能进行到底例 如： 2Kc1o,lMn02xclg+30,ol
4 就是 DG = 0 或者 u正 = u负 一、 平衡状态(equilibrium state) 什么是平衡状态？ 在密闭容器中，可逆反应不能进行到底. 个别反应几乎能进行到底. 例 如： MnO2 H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2 化学反应有可逆反应与不可逆反应之分，但大多数化学反应都 是可逆的. 例如: 2KClO3 (s) 2KCl (s) +3O2 (g) 第一节 化学平衡状态
平衡状态 可逆反应：在同一条件 0.12 下既能向正反应方向进 行又能向逆反应方向进 0.10 NO 行的反应 008 o NO. 0.06 004 正逆反应速度相等时 0.02 达到平衡，系统的这 0.00 种表面上静止的状态 0 20 406080100 Time/s 叫做化学平衡状态。 △，G=时达到平衡
5 △rG=0时达到平衡 0 20 40 60 80 100 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 N2O4 NO2 Concentration/mol.l-1 Time/s N2O4 -NO2体系的平衡 可逆反应: 在同一条件 下既能向正反应方向进 行又能向逆反应方向进 行的反应 正逆反应速度相等时 达到平衡，系统的这 种表面上静止的状态 叫做化学平衡状态。 一、平衡状态
二、化学平衡特征 ①逆一可逆反应（前提） ②等-正逆反应速度相等时达到平衡（条件） ③动一动态平衡 ④定-产物和反应物浓度不再随时间变化( 保特定值)时达到平衡 ⑤变一条件改变，平衡破坏，建立新平衡
6 二、化学平衡特征 ⑤变—条件改变,平衡破坏,建立新平衡 ①逆—可逆反应(前提) ②等--正逆反应速度相等时达到平衡(条件) ③动—动态平衡 ④定--产物和反应物浓度不再随时间变化( 保持定值)时达到平衡
二、化学平衡特征 旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡 Rate:for A+B Rate=Rate: Rater Rate Rate,for C+D System at initial Removal of equilibrium 、Rate2forC+D some A Rate for A+B Time Time (b) 化学平衡一般封闭体系，而且时间不受限制化学平衡与反应物和产物 的起始浓度无关，平衡点只有一个，与反应起始进行的反向也无关。化 学平衡与反应物和产物的起始浓度无关
7 旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡 化学平衡一般封闭体系，而且时间不受限制.化学平衡与反应物和产物 的起始浓度无关，平衡点只有一个，与反应起始进行的反向也无关。化 学平衡与反应物和产物的起始浓度无关。 二、化学平衡特征
三、Le Chatelier原理 1848年，法国科学家Le Chatelier提出： 如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和 温度)，平衡就向能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 勒夏特列 (Le Chatelier H,1850-1936)法国无 机化学家，巴黎大学教授
8 如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和 温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动 1848年，法国科学家Le Chatelier 提出： 三 、Le Chatelier 原理 勒夏特列 (Le Chatelier H,1850-1936) 法国无 机化学家，巴黎大学教授. 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
三、Le Chatelier原理 例 某放热化学反应As+2Bg,二3Cg在某温度下达到平衡， 1)向该体系中投入A 2)除去体系中部分B; 3)减小体系体积（加压）： 4)保持体积不变通入惰性气体 5)保持压力不变通入惰性气体； 6)加热体系； 试判断上述条件改变后平衡分别如何移动
9 例 某放热化学反应A(s) + 2B(g) 3C(g) 在某温度下达到平衡, 1)向该体系中投入A; 2)除去体系中部分B; 3)减小体系体积(加压); 4)保持体积不变通入惰性气体; 5)保持压力不变通入惰性气体; 6)加热体系; 试判断上述条件改变后平衡分别如何移动. 三 、Le Chatelier 原理
第二节平衡常数 一、 实验平衡常数 在一定温度和压力下，可逆反应达到平衡时，产 物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的 乘积之比为一常数。此关系称化学平衡定律。 aA+bB ±dD+eE Kc=[D]d[E]/([A]a[B]b) 形式：K。与K Kp=Ppd.Pe/(Paa.Pgb) P=(n/V)RT=CRT Kp=Kc(RT)An【△n=(d+e-(a+b)] △n=0K。=K。此时无单位 10
10 第二节 平衡常数 aA + bB dD + eE Kc = [D]d[E]e/([A]a[B]b) 一、实验平衡常数 在一定温度和压力下，可逆反应达到平衡时，产 物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的 乘积之比为一常数。此关系称化学平衡定律。 形式 : Kc 与 Kp Kp=PD d.PE e/(PA a.PB b) P = (n/V)RT=CRT Kp = Kc .(RT)△n [ △n =(d+e)-(a+b) ] △n=0 Kp = Kc 此时无单位