《无机化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 化学平衡 Chemical equilibrium

无机化学多媒体电子教業第4章 化学平衡Chemical equilibrium

2025/12/27 2007-5-27 无机化学 1 第三节 化学反应的限度 无机化学多媒体电子教案 第4章 化学平衡 Chemical equilibrium

4-1化学平衡状态可逆反应和不可逆反应不可逆反应一反应物能全部转变为生成物,亦即能进行到底的反应例如: HCI+ NaOH →NaCI + H,O可逆反应V2052SOg(g)2SO2(g) + O2(g)可逆反应逆两个方一同一条件下可同时向正、向进行的反应

2025/12/27 2007-5-27 无机化学 2 2-3-1 可逆反应与化学平衡 4-1 化学平衡状态 可逆反应和不可逆反应 不可逆反应—反应物能全部转变为生成物, 亦即 能进行到底的反应 例如：HCl + NaOH → NaCl + H2O 可逆反应 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) V2O5 可逆反应—同一条件下可同时向正、逆两个方 向进行的反应

可逆反应NO2k,[N204]N204-Equilibriumk,[NO2]?Equilibriumachievedachieved(rates are equal)00TimeTime2NO2(g)N204(g)

2025/12/27 2007-5-27 无机化学 3 可逆反应

化学平衡在一定条件下，可逆反应处于化学平V正衡状态：(T1om0±0UV正二逆V蓬U正=0道t/s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。(4)平衡状态是可逆反应所能达到的最大限度

2025/12/27 2007-5-27 无机化学 4 化学平衡  正 = 逆  0  正  逆  正 = 逆 在一定条件下，可 逆反应处于化学平 衡状态: 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。 (4) 平衡状态是可逆反应所能达到的最大限度

经验平衡常数4-1-1H2(g) +I2(g) 2HI(g)[P(HI)PK=P(H,)P(I2)对于任意一个可逆反应 aA+bB=gG+hH[G]°[H]K=K一实验平衡常数[A]"[B]b气相：Kp液相：KcK、K，数值和量纲随分压或浓度所用的单位不同而异(△n=0除外)；与反应计量数也有关

4-1-1 经验平衡常数 H (g) I (g) 2HI(g) 2 + 2   ( ) ( ) ( ) 2 2 2 P H P I P HI K = K—实验平衡常数 对于任意一个可逆反应 aA+bB=gG+hH a b g h A B G H K [ ] [ ] [ ] [ ] = 液相：Kc 气相：Kp Kc、Kp 数值和量纲随分压或浓度所用的单位不同而异 (∆n=0除外)；与反应计量数也有关

4-1-2平衡常数与平衡转化率解题思路：p121,例4-1写出化学反应方程式：写出起始浓度：找出平衡时浓度写出平衡常数表达式带入相关数据解方程

4-1-2 平衡常数与平衡转化率 解题思路：p121,例4-1 ➢ 写出化学反应方程式； ➢ 写出起始浓度； ➢ 找出平衡时浓度； ➢ 写出平衡常数表达式； ➢ 带入相关数据； ➢ 解方程

4-2化学反应进行的方向4-2-1标准平衡常数H2(g) +I2(g) 2HI(g)对于气相反应：[p(HI) / pe j?Ke=[p(H,) / pp(I2) / p]对于溶液中的反应：Sn?+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)Ke_ [c(Sn /c )][c(Fe?+ /c )?[c(Sn?+ /c )I[c(Fe3+ /c)]若反应体系中同时又气体物质和溶液存在，怎么办？

4-2-1 标准平衡常数 对于溶液中的反应： H (g) I (g) 2HI(g) 对于气相反应： 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 = 4-2 化学反应进行的方向 若反应体系中同时又气体物质和溶液存在，怎么办？

书写标准平衡常数需要注意的事项①各物种均以各自的标准态为参考态②标准平衡常数表达式中各物质的压力或浓度都为反应处于平衡态时的量③若某物种为气体，一定要用分压表示，其分压除以p④若为溶液中的某物质，其浓度要除以ce(C=lmol.L')5若为液体或固体，其标准状态为相应的纯液体或纯固体，因此，表示液体和固体状态的相应物理量不出现在标准平衡常数的表达式中。③K为量纲为一的量?标准平衡常数表达式必须与化学计量式相对应，同一化学反应以不同的计量式表示时，其的数值不同

书写标准平衡常数需要注意的事项： • ①各物种均以各自的标准态为参考态 • ② 标准平衡常数表达式中各物质的压力或浓度都为反应 处于平衡态时的量 • ③若某物种为气体，一定要用分压表示，其分压除以p θ ④若为溶液中的某物质，其浓度要除以Cθ ( 1 . )  −1 C = mol L ⑤若为液体或固体，其标准状态为相应的纯液体或纯固 体，因此，表示液体和固体状态的相应物理量不出现 在标准平衡常数的表达式中。 ⑥ Kθ为量纲为一的量 ⑦标准平衡常数表达式必须与化学计量式相对应，同一化 学反应以不同的计量式表示时，其k 的数值不同

多重平衡规则keH2(g) + I2(g) 2HI(g)[p(HI) / pe K?[p(H,) / pJ[p(I,) / p]IK912(g) = HI(g)H2(g)十22[p(HI)/ p][p(H,)/ pejp() / p J/2 =(K)/2k?k?2HI(g) H2(g)+I2(g) =[p(H)/ p1p()/ p(K)-1[p(HI) / p j?（或差），若某反应可表示为两个或更多个反应的和（或商）。则总反应的Ke就等于各步反应Ke的乘积（注意：和△,Hm不同！）

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 I2 (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) K 3 H2(g)+I2(g) K 1 =( ) K 3 -1 [ (H )/ ][ (I )/ ] [ (HI)/ ] 2 2 2 p p p p p p = 多重平衡规则 若某反应可表示为两个或更多个反应的和（或差）， 则总反应的K就等于各步反应K的乘积（或商）。 （注意：和rHm  不同！）

标准平衡常数与经验平衡常数差别i）表达式中的平衡浓度是相对浓度，如p/p°CA/cei）Ko没有单位，与物质的平衡浓度单位无关i)对于多相反应平衡同样可以表示，如给既有液相又有气相参与反应：2H*(ag)+ Zn(s) =: H2(g) +Zn2+(aq)K =(PH2/ p°)o(czn2+/c0) / (CH+/co)2

标准平衡常数与经验平衡常数差别 i) 表达式中的平衡浓度是相对浓度，如pA /pθ 、 cA /cθ ii) Kθ 没有单位，与物质的平衡浓度单位无关 iii) 对于多相反应平衡同样可以表示，如给既有液 相又有气相参与反应： 2H + (aq)+ Zn(s) ≒ H2(g) +Zn2+(aq) K θ ＝(pH2 / pθ )•(cZn2+/cθ ) / (cH+/cθ ) 2