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文档简介
化学平衡常数第一页,共十页,2022年,8月28日主要内容:本章应该掌握化学平衡常数的概念和平衡常数表达式;理解和区分标准平衡常数和经验平衡常数;掌握有关化学平衡的计算;掌握化学平衡移动原理。重难点:化学平衡常数的概念的理解和计算教学方法:讲授法第二页,共十页,2022年,8月28日6.1化学平衡状态6.1.1化学平衡6.1.2勒沙特列原理正逆反应速度相等时体系所处的状态称为化学平衡。化学平衡是一种“动态平衡”。假如改变平衡系统条件之一,如温度、压强、或浓度,平衡就向减弱这个改变的方向移动。第三页,共十页,2022年,8月28日6.2平衡常数6.2.1标准平衡常数K称为标准平衡常数(有的书中称之为热力学平衡常数)。例反应A(g) 2B(g)在某温度达到平衡时,各组分的分压均为1.013105Pa,求其经验平衡常数Kp和标准平衡常数K。解:第四页,共十页,2022年,8月28日<0
自发反应 rGm
=0 可逆途径,平衡态 >0 非自发故化学反应等温式rGm=rGm+RTlnQ变为
0=rGm+RTlnK即rGm=-RTlnK这就是化学反应等温式。用该式可以求出rGm,以做为非标准态下化学反应进行方向的判据。当体系处于平衡时有rGm
=0, 同时 Q=KrGm=rGm+RTlnQ化学热力学中有如下关系式,表明rGm,Q和rGm三者之间的关系:第五页,共十页,2022年,8月28日6.2.2实验平衡常数实验获得的热力学数据推出平衡常数;通过实验直接测定平衡常数。6.2.3偶联反应的平衡常数偶联反应是指两个化学平衡组合起来,形成一个新的反应。反应也有平衡状态,也可以求出平衡常数。第六页,共十页,2022年,8月28日
6.3浓度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下,增加反应物的浓度或减少生成物的浓度,化学平衡向着正反应方向移动;增加生成物的浓度或减少反应物的浓度,化学平衡向着逆反应的方向移动。在可逆反应中,为了尽可能利用某一反应物,经常用过量的另一种物质和它作用。不断将生成物从反应体系中分离出来,则平衡将不断向生成产物的方向移动。第七页,共十页,2022年,8月28日
6.4压力对化学平衡的影响等温下,增大总压强,平衡向气体分子数减少的方向移动;减压,则平衡向气体分子数增加的方向移动。如:
673K时反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)如果气态反应物的总分子数和气态生成物总分子数相等,在等温下,增加或降低总压强,对平衡没有影响。如:
773K时反应CO+H2OH2+CO2第八页,共十页,2022年,8月28日6.5温度对化学平衡的影响升高温度,使平衡向吸热方向移动;降低温度,使平衡向放热方向移动。温度使化学平衡常数发生变化:体系放热时rH为负值,吸热时为正值。K1、K2分别为温度T1、T2时的平衡常数,R是气体常数。第九页,共十页,2022年,8月28日这个式子将非标准态下的两种判据联系起来:Q<K时,反应正向进行,由公式得rGm<0;Q>K时,反应逆向进行,由公式得rGm>0;Q=K时,反应达到平衡,由公式得rGm=0。将rGm=-RTlnK代入化学等温式,得
rGm=
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