肇庆学院：《无机化学》课程教学资源（课件讲稿）第6章 化学平衡常数

第6章化学平衡常数6-1化学平衡状态平衡常数6-26-3浓度对化学平衡的影响6-4压力对化学平衡的影响6-5温度对化学平衡的影响

第6章 化学平衡常数 6-1 化学平衡状态 6-2 平衡常数 6-3 浓度对化学平衡的影响 6-4 压力对化学平衡的影响 6-5 温度对化学平衡的影响

本章教学要点：1、掌握实验平衡常数（经验平衡常数)与相对平衡常数（热力学平衡常数）间的区别2、掌握有关平衡常数的计算3、掌握化学反应等温式△,G =△,G +RT1nJ的意义及应用.其中，4rG 是非标准状态下的反应自由能△,G 是标准状态下的反应自由能，J为相对反应商4、掌握I/K作为过程判据的方法5、掌握平衡移动原理及其应用6、进一步理解平衡常数的热力学意义，明确化学平衡常数与热力学函数的关系；△,G = － RT1nK0

本章教学要点： 1、掌握实验平衡常数(经验平衡常数)与相对平衡常数( 热力学平衡常数)间的区别. 2、掌握有关平衡常数的计算 3、掌握化学反应等温式rG = rG  + RTlnJ 的意义及 应用.其中, rG 是非标准状态下的反应自由能, rG  是标准状态下的反应自由能, J为相对反应商 4、掌握J/K作为过程判据的方法. 5、掌握平衡移动原理及其应用. 6、进一步理解平衡常数的热力学意义,明确化学平衡常 数与热力学函数的关系; rG  = - RTlnK

6-1化学平衡状态化学反应研究的重要问题(1）反应的方向性；（热力学问题)(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，反应的速率，反应的机理；（动力学问题)在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，称为可逆反应。CO(g) + H2O(g) — CO2(g)+H2(g)习惯上，把从左到右进行的反应称为正反应，把从右到左进行的反应称为逆反应。只能向一个方向进行到底的反应称为不可逆反应。2KC10, 2KC1+302

化学反应研究的重要问题 (1) 反应的方向性；(热力学问题) (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，反应的速率，反应的机理；(动力学问 题) 在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向 进行的反应，称为可逆反应。 习惯上, 把从左到右进行的反应称为正反应, 把从右到左进行 的反应称为逆反应。 CO(g) + H2O(g) CO2(g)+H2(g) 只能向一个方向进行到底的反应称为不可逆反应。 2KClO3 === MnO2 Δ 2KCl+3O2 6-1 化学平衡状态

N2O4(g) 2NO2(g)在一定条件下，可逆反应中，正、逆反应速度相等，各物质的浓度不再随时间而改变的状态称为化学平衡(动力学）正反应速度V1反应物生成物逆反应速度V2V1>V2：反应正向进行V1>V2：不可逆反应

N2O4(g) 2NO2(g) 在一定条件下，可逆反应中，正、逆反应速度相等，各物 质的浓度不再随时间而改变的状态称为化学平衡(动力学)。 反应物 生成物 正反应速度V1 逆反应速度V2 V1>V2： 反应正向进行 V1> V2：不可逆反应

化学平衡特点1，只有在恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应才能建立化学平衡，这是建立化学平衡的前提2.正逆反应速度相等是化学平衡建立的条件3.平衡状态是封闭体系中可逆反应进行的最大限度，各物质浓度都不再随时间改变，这是建立平衡的标志4．化学平衡是有条件的平衡。当外界因素改变时，正逆反应速度发生变化，原有平衡将受到破坏，直到建立新的动态平衡。5、一可逆反应，只要条件不变无论是从正向还是逆向达到平衡状态，其组成和性质都完全相同

化学平衡特点 1. 只有在恒温条件下，封闭体系中进行的可逆反应， 才能建立化学平衡，这是建立化学平衡的前提。 2. 正逆反应速度相等是化学平衡建立的条件。 3.平衡状态是封闭体系中可逆反应进行的最大限度， 各物质浓度都不再随时间改变，这是建立平衡的标志。 4．化学平衡是有条件的平衡。当外界因素改变时，正、 逆反应速度发生变化，原有平衡将受到破坏，直到建 立新的动态平衡。 5、一可逆反应，只要条件不变无论是从正向还是逆 向达到平衡状态, 其组成和性质都完全相同

6-2平衡常数一、标准平衡常数从热力学观点来说，处于平衡体系的反应，其△G0。即：△G= △G+RTInJ=0 （范特霍夫等温方程）△G(T)= -RTInKKe称为标准平衡常数

6-2 平衡常数 一、标准平衡常数 从热力学观点来说，处于平衡体系的反应，其ΔG＝0。 即： ΔG＝ ΔG +RTInJ = 0 （范特霍夫等温方程） ΔG(T) = －RTInK K 称为标准平衡常数

对溶液反应 aA(aq)+bB(aq)= gG(aq)+ hH (aq) 平衡时:()()K_ (Co：标准浓度1mol/L()()b如：Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)Ke- [c(Sn ** /c)]l c(Fe /ce)?[c(Sn 2+ /c )I[ c(Fe 3+ /c )]

对溶液反应 aA(aq)+ bB (aq) = gG(aq) + hH (aq) 平衡时： b C a [ B ] C [ A ] h C g [ H ] C [ G ] ( ) ( ) ( ) ( ) K       C：标准浓度 1mol/L 如： 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 

对气相反应 aA(g)+bB(g）= gG（g）+hH（g）平衡时:(%) (P%)hKoPe：标准压力100KPa()"()bH, (g) + I (g) 2HI(g)[p(HI) / pe ]?KO:[p(H,) / pep(I2) / pe]对于复相反应，如 CaCOs（s）=CaO（s）+ CO2（g）K°_ Pco,0p

对气相反应 aA( g )+ bB( g ) = gG ( g ) + hH ( g ) 平衡时： b P a p P p h P g p p p A B G H K ( ) ( ) ( ) ( )       对于复相反应，如 CaCO3 ( s ) = CaO ( s ) + CO2 ( g )    p p K CO 2 P  ：标准压力100KPa H (g) I (g) 2HI(g) 2  2 [ (H ) / ][ (I ) / ] [ (HI) / ] 2 2 2 p p p p p p K 

对于一般的化学反应：aA(g)+bB(aq)+cC(s)xX(g)+ yY(aq)+ zZ(l)Ko _ [p(x)/ peP'le(y)/cey[p(A) / pe ja [c(B) / ce b* K是温度的函数，与浓度、分压无关(△G(T)=-RTInK)。标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应。如

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 /   是温度的函数，与浓度、分压无关(ΔG(T) = －RTInK K )。  标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应。如：

K?H,(g)+I,(g) 2HI(g)[p(HI) / pe]?Ke=[p(H2)/ pIp(I2) / p]H+ _12(g) 一 H(g)k? (g)222[p(HI) / p]KO2 =(K91/2[p(H,) / p j1/2[p(I,) / pe j/2k2HI(g) H,() +I(8)2[p(H,) / pp(I,)/ pe]kg-=(K9-)[p(HI) / pe]2

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 2 I (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 K 3 2HI(g) H (g) I (g) 2 2  K 1 =( ) K -1 3 [ (H ) / ][ (I ) / ] [ (HI ) / ] 2 2 2 p p p p p p 