化學平衡§4.1化學反響的可逆性和化學平衡§4.2平衡常數(shù)§4.3化學平衡的移動編輯課件§4.1化學反響的可逆性和化學平衡4.1.1化學反響的可逆性4.1.2化學平衡編輯課件4.1.1化學反響的可逆性1、不可逆反響：只能向一個方向進行的反響。2、可逆反響〔1〕概念：在同一條件下，既能向一個方向又能向相反方向進行的化學反響。a.可逆程度不同,有的徹底向右進行,有的那么不然.b.對于同一反響,在不同的條件下,可逆性也會不同.例:2H2(g)+O2(g)≒2H2O(g)873K-1273K時,生成水的方向占優(yōu)勢4273-5273K時,分解過程占優(yōu)勢編輯課件4.1.2化學平衡

N2O4氣體N2O4(g)≒2NO2(g)無色棕紅色tVV正V逆動態(tài)平衡V正＝V逆在可逆反響體系中,正反響和逆反響的速率相等時反響物和生成物濃度不再隨時間改變的狀態(tài),即動態(tài)平衡.≠0編輯課件平衡類型氧化還原平衡配位平衡沉淀溶解平衡電離平衡編輯課件§4.2平衡常數(shù)4.2.1經(jīng)驗平衡常數(shù)4.2.2標準平衡常數(shù)和吉布斯自由能改變4.2.3多重平衡編輯課件混合氣體總壓力等于各組分氣體的分壓之和.P=P1+P2+P3+…+Pin=n1+n2+n3+…+ni=xi∴Pi=xi

P分壓定律編輯課件4.2.1經(jīng)驗平衡常數(shù)(液相反應(yīng))(氣相反應(yīng))假設(shè)a+b=g+h,那么Kc和Kp都沒有單位;假設(shè)a+b≠g+h,那么Kc和Kp都有單位(一般都省略).在373K時：對于任一個可逆反響aA+bB≒gG+hH(1)定義：在一定溫度下，當可逆反響到達平衡狀態(tài)時，生成物濃度冪的乘積與反響物濃度冪的乘積之比為常數(shù)。濃度平衡常數(shù)：壓力平衡常數(shù)：編輯課件(2)Kc和Kp的關(guān)系∴Kp=Kc(RT)△n,△n=g+h-(a+b)?！鱪是反響式中生成物和反響物計量系系數(shù)之差。當△n=0時，Kp=Kc當△n≠0時，Kp≠Kc編輯課件(3)平衡常數(shù)表達式地書寫規(guī)那么①純固體,液體和稀溶液中水的濃度不寫入K的表達式;②K值與反響方程式的寫法有關(guān):N2O4(g)≒2NO2(g)例：在373K時，1/2N2O4(g)≒NO2(g)1/3N2O4(g)≒2/3NO2(g)K1=(K2)2=(K3)3③K正×K逆=1編輯課件(4)平衡轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率就是反響物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的百分數(shù)，即：H2(g)+CO2(g)≒CO(g)+H2O(g)起始濃度：0.020.0200mol/L平衡濃度：0.0050.0050.0150.015mol/L轉(zhuǎn)化濃度：0.0150.015mol/L編輯課件【例1】反響CO+H2O≒H2+CO2，在某溫度T時，Kc＝9，假設(shè)CO和H2O的起始濃度均為0.02mol.L-1，求CO平衡轉(zhuǎn)化率。解：設(shè)消耗了CO的濃度為xmol.L-1CO+H2O≒H2+CO2起始濃度0.020.0200mol.L-1平衡濃度0.02-x0.02-xxxmol.L-1x＝0.015mol.L-1，[H2]=[CO2]=0.015mol.L-1轉(zhuǎn)化率為：〔0.015/0.02〕×100％＝75％同理，可求得當Kc＝4和Kc＝1時，CO轉(zhuǎn)化率分別為67％和50％。所以，K越大，轉(zhuǎn)化率越大。編輯課件4.2.2標準平衡常數(shù)和吉布斯自由能改變利用熱力學有關(guān)公式間接求算得到的平衡常數(shù)。(1)標準平衡常數(shù)Kc?(無量綱的)對于可逆反響aA+bB≒gG+hH〔液相反響〕稱為相對濃度，其中C?

＝1mol.L-1

Kc?=Kc(C?)

a+b-g-h=Kc編輯課件

(2)標準平衡常數(shù)Kp?(無量綱的)對于氣相反響aA+bB≒gG+hH稱為相對壓力，其中P?

＝101325PaKp?=Kp(P

?)

a+b-g-h編輯課件[例2]某溫度下反響A(g)≒2B(g)到達平衡時，PA=PB=1.00×105Pa,求Kp?。解：假設(shè)以分壓直接代入公式，那么得經(jīng)驗平衡常數(shù)：計算Kp?時，一定要代入相對分壓值，不能將氣體得分壓值Pi直接代入，否那么會產(chǎn)生錯誤。編輯課件(3)化學平衡與⊿rG的關(guān)系溫故而知新

自發(fā)反響過程的判斷的依據(jù):⊿rGT,P＜0反響自發(fā)進行⊿rGT,P＝0反響是可逆的，處于平衡狀態(tài)⊿rGT,P＞0反響不能自發(fā)進行編輯課件對于液相反響aA+bB≒gG+hH當體系處于平衡狀態(tài)時，△rG=0，那么：此時，CA’、CB’、CG’和CH’分別等于平衡濃度?；瘜W等溫式編輯課件濃度商編輯課件同理，對于氣相反響：Q=K?,⊿rGT,P＝0,反響處于平衡狀態(tài)Q<K?,⊿rGT,P＜0,正向自發(fā)進行，至Q=K為止Q>K?,⊿rGT,P＞0,逆向自發(fā)進行，至Q=K為止QP為分壓商編輯課件4.2.3利用多重平衡規(guī)那么計算平衡常數(shù)<1>SO2+1/2O2≒SO3

<2>NO2≒NO+1/2O2<3>SO2+NO2≒SO3+NO從反響式看:<3>=<1>+<2>從經(jīng)驗平衡常數(shù)表達式推導：K3=K1×K2⊿rG1?

⊿rG2?

⊿rG3?

⊿rG3?

=⊿rG1?

+⊿rG2?

K3?

=K1?

×K2?編輯課件【例3】以下反響的平衡常數(shù)：(1)HCN?H++CN－K1?=4.9×10-10(2)NH3+H2O?NH4++OH－K2?=1.8×10-5(3)H2O?H++OH－Kw?=1.0×10-14試計算下面反響的平衡常數(shù)：(4)NH3+HCN?NH4++CN－解：(4)=(1)+(2)－(3)根據(jù)多重平衡規(guī)那么：編輯課件§4.3化學平衡的移動3.3.1濃度對化學平衡的影響3.3.2壓力對化學平衡的影響3.3.3溫度對化學平衡的影響3.3.4選擇合理生產(chǎn)條件的一般原那么編輯課件4.3.1濃度對化學平衡的影響(液相反響)1、增大反響物濃度或減少產(chǎn)物濃度，使?jié)舛壬蘍減小，Q<K?，所以平衡向正反響方向移動2、減少反響物濃度或增大產(chǎn)物濃度，Q＞K?，化學平衡向逆反響方向移動3、反響物和產(chǎn)物同時增大或減小時：(1)假設(shè)a+b=d+e，平衡不移動；(2)假設(shè)a+b≠d+e，C↑，平衡向分子數(shù)目減少的方向移動；C↓，平衡向分子數(shù)目增多的方向移動。aA+bB≒gG+hHP61-例3-9編輯課件4.3.2壓力對化學平衡的影響1.增大反響物分壓或減少產(chǎn)物分壓，平衡向正向移動。2.減少反響物分壓或增大產(chǎn)物分壓，平衡向逆向移動。3.改變平衡體系的總壓力時：(1)假設(shè)a+b=g+h，平衡不移動；(2)假設(shè)a+b≠g+h，P總↑，平衡向氣體分子數(shù)目減少的方向移動；P總↓，平衡向氣體分子數(shù)目增多的方向移動。aA+bB≒gG+hH編輯課件4.3.3溫度對化學平衡的影響(改變平衡常數(shù))(1)當△rHm?>0，升高溫度，平衡向正向(吸熱)移動;降低溫度，平衡向逆向(放熱)移動?！鱮Gm?=△rHm?–T.△rSm?-RTlnK?=△rHm?–T.△rSm?(2)當△rHm?<0，升高溫度，平衡向逆向(吸熱)移動;降低溫度，平衡向正向(放熱)移動。編輯課件LeChatelier(勒廈特列)原理即平衡移動原理：如果改變平衡狀態(tài)的任一條件，如濃度、壓力和溫度等，平衡就向能消除外來影響，恢復原有狀態(tài)的方向移動。4.3.4催化劑的影響：不能改變平衡狀態(tài)，它只不過縮短了到達平衡的時間。編輯課件4.3.4選擇合理生產(chǎn)條件的一般原那么①增大反響物的濃度〔或分壓〕，不僅可提高反響速率，還可促使平衡正向進行。②對于氣體分子數(shù)目減少的氣相反響，增加壓力不僅可使平衡向正反響方向移動，還能提高反響物的產(chǎn)率。③升高溫度能夠提高化學反響速率，對于吸熱反響可使平衡向正反響方向移動。編輯課件本章小結(jié)實驗平衡常數(shù)Kp(或Kc)和標準平衡常數(shù)Kp?(或Kc?)的區(qū)別；平衡常數(shù)表達式的書寫規(guī)那么和多重平衡；反響物的轉(zhuǎn)化率概念；4.化學反響等溫式，利用反響商Q與K?的相互大小判斷自發(fā)進行的方向；5.化學平衡移動的影響因素及LeChatelier原理編輯課件練習1.到達平衡時，各反響物和生成物的濃度一定相等。2.標準平衡常數(shù)數(shù)值大，說明正反響一定進行；標準平衡常數(shù)數(shù)值小，說明正反響不能進行。3.對于放熱反響來說，升高溫度會使其標準平衡常數(shù)變小，反響的轉(zhuǎn)化率降低。4.某物質(zhì)在298K時分解率為15%，在373K時分解率為30%，由此可知該物質(zhì)的分解反響為放熱反響。編輯課件當反響2NO2(g)≒N2O4(g)到達平衡時，降低溫度混合物的顏色會變淺，說明此反響的逆反響是A.△rHm?=0的反響B(tài).△rHm?>0的反響C.△rHm?<0的反響D.氣體體積減小的反響2.在1073K，反響CaO(s)+CO2(g)≒CaCO3(s)K?=3.1×10-5，那么CO2的相對平衡分壓為A.3.1×10-5B.(3.1×10-5)1/2C.1/(3.1×10-5)D.(3.1×10-5)2編輯課件3.反響H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g)的標準平衡常數(shù)K1?=4×10-2，那么同溫度下反響HBr(g)≒?H2(g)+1/2Br2(g)的K2?=A.(4×10-2)-1B.2×10-1C.4×10-2D.(4×10-2)-1/2編輯課件例：P67-9解：PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)平衡濃度：1.000.2040.204〔mol·L－1〕反響濃度：0.2040.2040.204〔mol·L－1〕起始濃度：1.2040