《燃烧污染与环境保护》第二讲 化学平衡

第二侪化学平衡 化学反应研究的重要问题: (1)反应的方向性; (2)反应的转化率,化学平衡问题; (热力学问题) (3)反应所需时间,反应的速度 (动力学问题)

1 第二讲 化学平衡 化学反应研究的重要问题： (1) 反应的方向性； (2) 反应的转化率，化学平衡问题； (热力学问题) (3) 反应所需时间，反应的速度。 (动力学问题)

第二侪牝学平衡 本章将热力学原理应用于化学反应,解决 化学反映的方向和限度问题 1、反应能否进行(判据 deltA、 delte) 2、温度、压力、浓度对平衡的影响

2 第二讲 化学平衡 本章将热力学原理应用于化学反应，解决 化学反映的方向和限度问题 1、反应能否进行（判据deltG、deltF） 2、温度、压力、浓度对平衡的影响

可逆反应和化学平衡 1.可逆反应; CO+HO CO+H 2.不可逆反应; 2KClO3如热=2KCl+3O 3.条件下可逆反应 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) 在等温等压条件下,标准态下反应的 AG°=0是过程平衡的标志。 3

3 一、可逆反应和化学平衡 1． 可逆反应； CO + H2O CO2 + H2 2． 不可逆反应； 2KClO3 2KCl + 3O2 3． 条件下可逆反应 2H2O(g) 2H2 (g) + O2 (g) 在等温等压条件下，标准态下反应的 G° = 0 是过程平衡的标志

气相化学反应N2O4(g)=2NO2(g) 见课本P15 Kp:经验平衡常数 0.12 0.10 口NO E0.08 O No 90.06 0.04 0.02 0.00 0 20 40 60 80100 Time/s 4

4 气相化学反应 N2O4 (g) = 2NO2 (g) 见课本P15 Kp:经验平衡常数 0 20 40 60 80 100 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 N2O4 NO2 Concentration/mol.l-1 Time/s

4、化学平衡 ①化学平衡是化学反应进行的最大限度 ②正逆两方向速度相等,但不等于零 ③是有条件的、相对的、暂时的动态平衡

5 4、化学平衡 ①化学平衡是化学反应进行的最大限度 ②正逆两方向速度相等，但不等于零 ③是有条件的、相对的、暂时的动态平衡

化学平衡常数 1、(实验)平衡常数表达式 控速步反应:aA+bB g + dD U正=k(cA)·(cB U逆=k(c)(cp) 化学平衡时:D正=逆 k[A]a[B]=k[G]g·[D] [] Kc=K/k JA4B10

6 二、化学平衡常数 1、(实验)平衡常数表达式 控速步反应：aA + bB gG + dD 正 = k(cA) a · (cB ) b 逆 = k’(cG) g · (cD) d 化学平衡时： 正 = 逆 k[A]a ·[B]b= k’[G]g · [D]d KC = k / k’ =

1).对于溶液中的反应 K 」[By0 [A]、[B]、[G]、[D分别代表了物质A、B、G、 D在平衡时的浓度; K为浓度平衡常数;单位:( mol dm3)20 ∑=(g+d)-(a+b)∑U=0时,K无量纲, ∑U≠0时,K有量纲

7 1)． 对于溶液中的反应 Kc = [A]、[B]、[G]、[D]分别代表了物质A、B、G、 D在平衡时的浓度； Kc为浓度平衡常数；单位： (mol·dm-3 )   = (g + d) – (a+b)  = 0 时，Kc无量纲，   0 时，Kc有量纲

2).对于气相中的反应 aa bB g+ dD ①压力平衡常数 pG、PD、PA4、Pg:分别代表了气态物质A、B G、D平衡时的分压 8

8 2)． 对于气相中的反应 aA + bB gG + dD ① 压力平衡常数 Kp = pG、pD、pA、pB ：分别代表了气态物质A、B 、G、D平衡时的分压

K为压力平衡常数 K,量纲:(Pa)3、(kPa)、(atm)30 ΣU=0时,K2无量纲, Συ≠0时,K有量纲

9 Kp为压力平衡常数 KP量纲： (Pa)  、(kPa)  、 (atm)   = 0 时，KP无量纲，   0 时，KP有量纲

②浓度平衡常数 [G][D C [A][ 2、Kp与K的关系 反应物生成物都近乎理想气体 态方程p=cRT时 Kp=Kdrt) (只应用于单纯气态反应) ∑U=0时,K=K 10

10 ② 浓度平衡常数 KC = 2、 KP与KC的关系 反应物生成物都近乎理想气体 气态方程 p = cRT 时 KP = KC (RT)  (只应用于单纯气态反应)  = 0 时，KP = Kc