洛阳工业高等专科学校 无机化学精品课程 材料工程系化学教研室
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第一章化学平衡 1.1可逆反应与化学平衡 材料工程系化学教研室
第一章 化学平衡 1.1 可逆反应与化学平衡
大多数化学反应都是可逆的。例如: C/mol·L H2(g)+12(g)=2H(g 在×10U×x102 t/ molL·s 00.01000.010007.60 20000.003970.003970.01211.202.04 48500.002130.002130.01570.3453.43 反应开始:c(H2)c(2)较大,c(HD=0,D正较 大,逆为0;反应进行:c(H2),C()减小,D正减小c(HD 增大,增大;某一时刻:0正=D逆,系统组成不变, 达到平衡状态。 材料工程系化学教研室
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
H2(g)+12(g)=2H(g 0.02 HI a0.01 H,, I, H,, I, t/s 程系化学教研室
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: Un=b.≠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。 材料工程系化学教研!
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：
1.2平衡常数 对于气相反应: 材料工程系化学教研室
1. 2 平衡常数 对于气相反应：
H2(g+L2(g)=2H(g [p(hi/pe] K p(H2)/pep(I2)/p°] 对于溶液中的反应: Sn(ag)+2 Fet(ag Sn+(aq)+2Fel(ag K e [c(Sn+/ce ) Ic(Fet/ce) [c(Sn+/ce )Ic(Fe+/ce) 材料工程系化学教研室
对于溶液中的反应： H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2 [ (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(aq)+CC(s)=xX(g+yY(aq)+zz0 Ke=Lp(X)/pe Fld(Y)/cep P(A) )pe[c(B)/cop *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。 材料工程系化学教研室
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 Lp(H2)/pep(l2)/p H2(g)+I2(g)=H(g)K2 2 [p(hD/pel )/pP2p(I2) 2)°/2 (K)2 2H(g)=H2(g)+12(g) K K Ip(H2)/pIp(I2)/p° [p(H)/p]2 =K3) 材料工程系化学教研室
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) H (g) I (g) K 3 2 2 + =( ) K 1 K 3 -1 [ (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 ①2BC(g)C2(g)+B4g)的K ②想+B(g)=2Br(g)的K3=0.051 计算反应 32BrCl(g)+1(g)=2IB(g)+Cl2(g)的K§。 解:反应①+②得: 2BrCI (g+ l2(g)=2IBr(g)+ Cl(g) K3=K1·K2=0.45×0.051=0.023 材料工程系化学教研!
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) Cl K 1 2 (g)+Br2 (g)的 =0.45 2BrCl (g)+ I2 (g) 2IBr(g)+ Cl2 (g)