第四章化学平衡 熵和 Gibbs函数 §41标准平衡常数 §42标准平衡常数的应用 §4.3化学平衡的动 §44自发变化和熵 §4.5 Gibbs菡数 返回
第四章 化学平衡 熵和Gibbs函数 §4.5 Gibbs函数 §4.4 自发变化和熵 §4.3 化学平衡的移动 §4.2 标准平衡常数的应用 §4.1 标准平衡常数
§41标准平衡常部 -411化学平衡的基本特征 4.12标准平衡常数表达式 41.3平衡常数与 反应速率系数的关系 41.4标准平衡常数的实验测定 3回
§4.1 标准平衡常数 4.1.4 标准平衡常数的实验测定 4.1.3 平衡常数与 反应速率系数的关系 4.1.2 标准平衡常数表达式 4.1.1 化学平衡的基本特征
411化学平衡的基本特征 大多数化学反应都是可逆的。例如: c/mol-L H2(g)+12(g)=2HI(g) U正×10U×107 mo 00.01000.0100 7.60 0 20000.003970.00397001211.202.04 48500.002130.002130.01570.3453.43 反应开始:c(H2)c(2)较大,c(HI)=0,D 正较大,0为0;反应进行:c(H2)c()减小,D 正减小C(H增大,增大;某一时刻:0正=0 窗川逆 系统组成不变,达到平衡状态
4.1.1 化学平衡的基本特征 0 0.0100 0.0100 0 7.60 0 2000 0.00397 0.00397 0.0121 1.20 2.04 4850 0.00213 0.00213 0.0157 0.345 3.43 反应开始 ：c(H2 ),c(I2 ) 较大, c(HI) = 0, υ 正较大,υ逆为 0；反应进行：c(H2 ),c(I2 )减小, υ 正减小,c(HI)增大,υ逆增大；某一时刻：υ正= υ 逆，系统组成不变，达到平衡状态。 大多数化学反应都是可逆的。例如： t/s 1 / mol L − c 6 正 10 7 逆 10 1 1 mol L s − − H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2
U H 2 8) 0.02 机邵学电國图 HI HI 0.01 H l2 H t/s
正 逆 正 = 逆 0.02 0.01 H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2
化学平衡: 在一定条件下,可逆反应处于化学 平衡状态: 正 逆 ≠0 特征: 机邵学电國图 (1)系统的组成不再随时间而变。 (2)化学平衡是动态平衡 (3)平衡组成与达到平衡的途径无关
化学平衡： 正 = 逆 0 特征： （1）系统的组成不再随时间而变。 （2）化学平衡是动态平衡。 （3）平衡组成与达到平衡的途径无关。 在一定条件下，可逆反应处于化学 平衡状态：
412标准平衡常数表达式 对于气相反应: H2(g)+12(g)=2H(g [p(HI)/p°] K Ip(H2)/pep(2)/peI ∥对于溶液中的反应 Sn+(aq)+2Fe3+(aq)=Sn4+(aq)+2Fe2+(aq) a ke [c(Sn4+/ce i[c(Fe2+/ce )72 [c(Sn2+/)c(Fe3/e)]2
4.1.2 标准平衡常数表达式 对于溶液中的反应： H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2 对于气相反应： [ (H )/ ][ (I )/ ] [ (HI)/ ] 2 2 2 p p p p p p K = Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq) 2 3 2 4 2 2 [ (Sn )][ (Fe )] [ (Sn )][ (Fe )] c /c c /c c /c c /c + + + + K =
对于一般的化学反应: aA(g+bB(ag+CC(s)=xX(g+yY(aq)+zzo K p(X)/pe」c(Y)/cey p(a) pelc(b)ce1 机邵学电國图 *K是温度的函数,与浓度、分压无关 *标准平衡常数表达式必须与化学反应计 量式相对应
对于一般的化学反应： aA(g) + bB(aq) + cC(s) xX(g) + yY(aq) + zZ(l) K ( ) ( ) ( ) ( ) b c c a p p y c c x p p A / B / X / Y / = K 是温度的函数，与浓度、分压无关。 标准平衡常数表达式必须与化学反应计 量式相对应
H2(g)+12(g)=2H(g) K Lp(hi)/pei K Lp(h,)pelea,)/pe 1H2(g)+112(g)=H(g)k9 Lp(hi/peI 6[P(H2)/pe]2[p(2)I py2 (9)12 ‖K2= 2HI(g)=H2(g)+I2(g) K ks[p(H2)p°p(12)/p Ip(HI)/p°]2 =(K
H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2 K 1 [ (H )/ ][ (I )/ ] [ (HI)/ ] 2 2 2 p p p p p p K 1 = 2 I 2 (g) HI(g) 2 1 H (g) 2 1 + K 2 K 2 K 1 ( )1/2 = = 1/ 2 2 1/ 2 2 [ (H )/ ] [ (I )/ ] [ (HI)/ ] p p p p p p 2HI(g) H2 (g)+ I2 (g) K 3 =( ) K 1 K -1 3 [ (H ) / ][ (I ) / ] [ (HI) / ] 2 2 2 p p p p p p =
多重平衡原理 例题:已知25℃时反应 ①2BCl(g)Cl2(g)+Br(g)的KA=045 ②2(g)+Br2(g)=2IB(g)的K2=0051 计算反应 ③2BrC(g)+I2g)2Br(g)Cl2(g)的K 机邵学电國图 解:反应①+②得: 2BrCI(8+b(g)=2iBr(g)+ Cl2(g K3=K·K2=045×0051=0023
例题：已知25℃时反应 多重平衡原理 解：反应① + ②得： K 3 = K 1 ·K 2 = 0.45×0.051=0.023 ③2BrCl (g)+ I2 (g) 2IBr(g)+ Cl2 (g)的 K 3 。 ②I2 (g)+Br2 (g) 2IBr(g)的 K 2 =0.051 计算反应 ①2BrCl(g) Cl2 (g)+Br2 (g)的 K 1 =0.45 2BrCl (g)+ I2 (g) 2IBr(g)+ Cl2 (g)
413平衡常数与 反应速率系数的关系 k(正 K。=k(逆 E a(正)a(逆) 机邵学电國图 exp RT △H exp RT
( ) (逆) 正 k k Kc = 4.1.3 平衡常数与 反应速率系数的关系 = − RT r H m exp = − RT Ea(正）- Ea(逆） exp