第八章化学平衡 §8-1可逆反应与化学平衡 可逆反应 在一定的条件下,一个化学反应可按方程式从 左到右进行,又可从右到左进行叫可逆反应 化学反应可逆性是普遍存在的,只是反应的 程度不同而已。例如反应: (1)CO(g)+H2O(g)与CO2(9)+H2(g) (2)Ag(ag)+Cl(aq)= AgCl(s) (3)3H2(g)+N2(g)与2NH3(g)
第八章 化学平衡 §8-1 可逆反应与化学平衡 一、可逆反应 在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从 左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。 化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的 程度不同而已。例如反应： （1）CO(g)+H2O(g) ≒ CO2 (g)+H2 (g) （2）Ag+ (aq) +Cl- (aq) ≒ AgCl(s) （3）3H2 (g)+ N2 (g) ≒ 2NH3 (g)
化学平衡 在可逆反应中,正反应和逆反应的速率相 等时反应物和生成物的浓度不再随时间 而改变的状态称为化学平衡。如: C0(g)+H20(g)÷002(g)+H2(g) 正逆反应达到动态平衡,即: 就可以说该反应已经达到化学平衡了
二、化学平衡 在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相 等时反应物和生成物的浓度不再随时间 而改变的状态称为化学平衡。如： CO(g)+H2O(g) ≒ CO2(g)+H2(g) 正逆反应达到动态平衡，即： v正 ＝ v逆 就可以说该反应已经达到化学平衡了
假设,正逆反应都是基元反应: k正Cc0·CH20=k逆C02·CH2 K=k正/k逆=Cco2·CH/C COUH20 ①平衡时,生成物浓度积比反应物浓厦 积是常数 ②该常数只与反应温度有关 ③对非基元反应,当达到平衡时,浓度比 同样存在这样一个常数
假设，正逆反应都是基元反应： k正CCO•CH2O＝k逆CCO2•CH2 k正/k逆＝CCO2•CH2/CCO•CH2O ①平衡时，生成物浓度积比反应物浓度 积——是常数 ②该常数只与反应温度有关 ③对非基元反应，当达到平衡时，浓度比 同样存在这样一个常数 K ＝
§8-2平衡常数 经验平衡常数 对任一可逆反应 aA+ bB= gG+ hH 在一定温度下达到平衡时,体系中各物质 的浓度间有如下关系: [G]gH]/[A]a[b]b=k 浓度单位用摩尔浓度时,该常数用Kc表示
§8-2 平衡常数 一、 经验平衡常数 对任一可逆反应 aA + bB ≒ gG + hH 在一定温度下达到平衡时，体系中各物质 的浓度间有如下关系： [G]g[H]h/[A]a[B]b=K 浓度单位用摩尔浓度时，该常数用Kc表示
aA+ bB= gG+ hH Kc=cG¨C"c均为平衡时的浓度 AB 气相反应时,平衡浓度也可以用各气体分 压表示此时平衡常数为Kp DA·P hHbB 根据理想气体分压与浓度的关系 p=nRT/V=CRT K,=K·(RT)△n
b B a A h H g G c c c c Kc = c 均为平衡时的浓度 气相反应时，平衡浓度也可以用各气体分 压表示;此时平衡常数为Kp aA + bB ≒ gG + hH b B a A h H g G p p p p Kp = 根据理想气体分压与浓度的关系： p = nRT/V =cRT Kp= Kc •(RT)Δn
二,标准平衡常数K 平衡常数表达式中各项浓度用相对浓度 表示,此时的常数即为标准平衡常数。 相对浓度:c;/c,p;/p一与标态值比 h K Pc (y) (PB)
二、标准平衡常数K ø 平衡常数表达式中各项浓度用相对浓度 表示 ，此时的常数即为标准平衡常数。 相对浓度：ci/cø, pi/pø — 与标态值比 b c a c c c h c g c c c A B G H K ( ) ( ) ( ) ( ) = b p a p p p h p g p p p A B G H ( ) ( ) ( ) ( ) =
①标态取值:液相c=100modm3 气相p=101325Kpa、760mmH c=p°/RT ②反应中有纯固体、纯液体、大量的溶剂参与, 它们的相对浓度可看成1 Wl: CaCO3(s)= CaO(s)+Co2(g) CO K6=(。) Cr2O7(ag)+H200: CrO42+2H+ CrO4
②反应中有纯固体、纯液体、大量的溶剂参与， 它们的相对浓度可看成 1 ①标态取值: 液相c ø＝1.00 mol·dm-3 , 气相 p ø=101.325 Kpa、760mmHg … c ø= p ø/RT 例：CaCO3 (s) ≒ CaO(s) + CO2 (g) Kø= ( ) 2 p pCO Cr2O7 2－(ag)+H2O(l) ≒ CrO4 2－+ 2H＋ K ø＝ − − + 2 2 7 2 4 2 Cr O CrO H c c c
标准平衡常数与经验平衡常数差别 表达式中的平衡浓度是相对浓度,如pAp A i)K°没有单位,与物质的平衡浓度单位无关 i)对于多相反应平衡同样可以表示,如给既 有液相又有气体参与反应, 2H(aq)+ Zn(s)=H2(8)+zr 2+ h(ag K°=(pH2/p°)(czn2+c°)/(cH+/°
标准平衡常数与经验平衡常数差别 i) 表达式中的平衡浓度是相对浓度，如pA /pø 、 cA /c ø ii) Kø 没有单位，与物质的平衡浓度单位无关 iii) 对于多相反应平衡同样可以表示，如给既 有液相又有气体参与反应， 2H + (aq)+ Zn(s) ≒ H2(g) +Zn2+(aq) K ø＝(pH2/ p ø )•(cZn2+/c ø ) / (cH+/c ø )
问题 aA(g)+ bb(g gG(g+ hH(g 某一状态时 g.(cH/a)平 h ().( Q≠K (Q叫做反应商) 反应或正向或逆向地进行,推导中看是因正逆 反应速率不同引起,实质上根本原因是化学势 的变化才是反应的动力 △G
问题 aA(g)+ bB(g)≒ gG(g)+ hH(g) 某一状态时 b c a c c c h c g c c c A B G H ( ) ( ) ( ) ( ) ＝Q ≠ Kø b c a c c c h c g c c c A B G H 平 平 平 平 ( ) ( ) ( ) ( ) = （Q叫做反应商 ） 反应或正向或逆向地进行，推导中看是因正逆 反应速率不同引起，实质上根本原因是化学势 的变化才是反应的动力。—— G
、K°与反应自由能关系 1、ΔG值的影响。 反应的△G0,则正反应是非自发的, 逆反应是自发,直到△G=0时为止 反应等温式△rG=△rG+RTnQ 标态时:Q=1△rG=△rG° 平衡时:Q=K°、△rG=0-△G°= RINk
三、Kø与反应自由能关系 1、ΔG值的影响。 反应的ΔG0，则正反应是非自发的， 逆反应是自发，直到ΔG＝0时为止。 反应等温式:ΔrG =ΔrGø + RT·lnQ 标态时：Q＝1 ΔrG =ΔrGø 平衡时：Q平＝K ø 、ΔrG =0 －ΔG ø T=RT㏑Kø
