第三章化学平衡 §3-1化学平衡 §3-2化学平衡的移动
第三章 化学平衡 § 3-1 化学平衡 § 3-2化学平衡的移动
§3-1化学平衡 可逆反应与化学平衡 经验平衡常数 平衡常数与化学反应进行的程度 标准平衡常数 标准平衡常数与化学反应的方向
§ 3-1 化学平衡 可逆反应与化学平衡 经验平衡常数 平衡常数与化学反应进行的程度 标准平衡常数 标准平衡常数与化学反应的方向
1.可逆反应与化学平衡 (1) 可逆反应:在一定条件下,反应即 中可从左向右进行,又可以从右向左进行的反 应叫可逆反应。 例:高温下 co(g)+H2O(g)=CO2(9)+H2(g) 例:Agt(a)+c(ag)与Agc 化学反应的这种性质叫反应的可逆性。几 乎所有的反应都具有可逆性,只是可逆性程 度不同。可逆反应最终将导致化学平衡状态
1. 可逆反应与化学平衡 (1) 可逆反应:在一定条件下,反应即 可从左向右进行,又可以从右向左进行的反 应叫可逆反应。 例:高温下 CO(g)+H2O(g) ≒CO2 (g)+H2(g) 例: Ag + (aq) + Cl - (aq) ≒ AgCl (s) 化学反应的这种性质叫反应的可逆性。几 乎所有的反应都具有可逆性,只是可逆性程 度不同。可逆反应最终将导致化学平衡状态
(2)化学平衡: 可逆反应中,正反应速度与逆反应速度 相等时的状态。 在化学平衡状态下:反应并未停止,只 是正逆反应速度相等。因此化学平衡是一种 动态平衡。 )(m )(逆)
(2)化学平衡: 可逆反应中,正反应速度与逆反应速度 相等时的状态。 在化学平衡状态下:反应并未停止,只 是正逆反应速度相等。因此化学平衡是一种 动态平衡。 (正)=(逆)
2.经验平衡常数: (1)经验平衡常数 4在一定温度下,可逆反应达平衡时,生 成物浓度以反应方程式中计量系数为指数幂 的乘积与反应物浓度以反应方程式中计量系 数为指数幂的乘积之比为一常数,即称为可 逆反应反应的经验平衡常数Kc。 例:对aA+bB与gG+hH KC=GHKc是用平衡浓度表示 [[B Kp有所区别
2. 经验平衡常数: (1)经验平衡常数 在一定温度下,可逆反应达平衡时,生 成物浓度以反应方程式中计量系数为指数幂 的乘积与反应物浓度以反应方程式中计量系 数为指数幂的乘积之比为一常数,即称为可 逆反应反应的经验平衡常数Kc。 例 :对 aA + bB ≒ gG + hH a b g h A B G H Kc [ ] [ ] [ ] [ ] = Kc是用平衡浓度表示 的平衡常数,目的是与 Kp有所区别
从上式可以看出: 当(g+h)=(a+b)时,Kc无量纲 当(g+h)≠(a+b)时,Kc有量纲。 (因为浓度有单位:mol/dm3) 对于气相反应: aA(g+bB(g=gG(g+hH(g 在某一温度下达平衡: KD=Lp][P] 对于气相反应:用分 PILPRI 压表示可逆反应的经 验平衡常数Kp
从上式可以看出: 当(g + h)= (a +b) 时,Kc无量纲。 当(g + h)≠(a +b) 时,Kc有量纲。 (因为浓度有单位: mol/dm3) 对于气相反应: a A (g) +b B (g) ≒ g G (g) + h H (g) 在某一温度下达平衡: b B a A h H g G P P P P Kp [ ] [ ] [ ] [ ] = 对于气相反应:用分 压表示可逆反应的经 验平衡常数Kp
对同一个反应:Kc和Kp数值可能不等,二 者之间的关系: aA+ bB gG+ hH Kp=KC(RT)An An=(g+h(a+b) (推导:根据P=nR=CRr) (国际单位制 P: Pa R=83147mo|-1K
对同一个反应:Kc和Kp数值可能不等,二 者之间的关系: aA + bB ≒ gG + hH Kp=Kc(RT)n n=(g+h)-(a+b) (推导:根据 ) ( 国际单位制: P:Pa, V:m3 , T:K, R=8.314J·mol-1·K-1 ) RT CRT V n P = =
(2)几点注意 a:书写平衡常数表达式时,不要把反应体系中纯固 体,纯液体及水溶液中的水的浓度写进去。 例: Caco3(s)与CaO(s+CO2)复相反应 CO2 复相反应的经验平衡常数用K表示,即不是Kc也 不是Kp Cr207(ag)+ H20= 2 Cr04(ag)+2Ht(ac CrOX H C 1O2
(2) 几点注意 a:书写平衡常数表达式时,不要把反应体系中纯固 体,纯液体及水溶液中的水的浓度写进去。 例: CaCO3(S) ≒ CaO(S) + CO2(g) 复相反应 K = PCO2 复相反应的经验平衡常数用K表示,即不是KC也 不是KP。 Cr2O7 2- (aq) + H2O ≒ 2 CrO4 2- (aq) +2H+ (aq) − − + = 2 2 7 2 2 2 4 Cr O Cr O H KC
b:平衡常数表达式与化学方程式的写法有关 N2(9)+3H()2NH2(g)K=MH nH,I 1/2N22+3/2H2a)=NH 3(g) INHa C x/2 「H阝2 2NH2与ⅣN+3HnK"二 Ko [N2][H2 (g) 2(g) 2(g) C KC=(Kc= 3211WF (Kc
b:平衡常数表达式与化学方程式的写法有关 2 3 3 ''' 2 2 NH N H Kc = 3 2 2 2 ' 3 N H NH KC = 1/2N2 (g)+3/2H2(g) ≒NH3(g) 3/ 2 2 1/ 2 2 '' 3 N H NH KC = N2 (g)+3H2(g) ≒2NH3(g) 2NH3(g)≒ N2 (g)+3H2(g) ( ) 1 ( ) ''' ' '' 2 Kc Kc = Kc =
c两个反应方程式相加减时,所得反应方程式 的平衡常数等于原来两个反应方程式的平衡 常数相乘(相除) 例:2NOg)+O2()与=2NO2(g)K1 2NO 2(g) F NO4( 2NO+O,≡N 204(g) K=KK 2
c .两个反应方程式相加减时,所得反应方程式 的平衡常数等于原来两个反应方程式的平衡 常数相乘(相除)。 例: 2NO(g)+ O2(g) ≒ 2NO2(g) K1 2NO2 (g) ≒ N2O4 (g) K2 2NO (g) + O2 (g) ≒N2O4 (g) K3 =K1·K2