河南师范大学：《无机化学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 化学平衡常数

第六章化学平衡常数 1.化学平衡状态 2.平衡常数 3.浓度对化学平衡的影响 4.压力对反应速率的影响 5.温度对化学平衡的影响

第六章 化学平衡常数 1. 化学平衡状态 2. 平衡常数 3. 浓度对化学平衡的影响 4. 压力对反应速率的影响 5. 温度对化学平衡的影响

§1.化学平衡状态 (state of chemical equilibrium)

§1. 化学平衡状态 (state of chemical equilibrium)

化学平衡 (chemical equilibrium 。在一定条件下系统内能发生化学反应的各物质 的组成将不随时间而改变的现象。它是一个动 态平衡，从微观上看，处于化学平衡的系统内 反应仍在进行，但正、逆两个方向的反应速率 相等，因而系统的组成不变。 。平衡条件化学反应的通式可表示为0=∑BvB, 式中B为反应方程式中的任一物质，v则是反应 方程式中物质B的化学计量数，对反应物vB取 负值，产物的vB取正值

一 化学平衡 （chemical equilibrium） ⚫ 在一定条件下系统内能发生化学反应的各物质 的组成将不随时间而改变的现象。它是一个动 态平衡，从微观上看，处于化学平衡的系统内 反应仍在进行，但正、逆两个方向的反应速率 相等，因而系统的组成不变。 ⚫ 平衡条件 化学反应的通式可表示为0＝ΣBvB， 式中B为反应方程式中的任一物质，v则是反应 方程式中物质B的化学计量数，对反应物vB取 负值，产物的vB取正值

如果反应系统为一封闭系统，且反应在无非体 积功的条件下进行，则当ΣBvBuBO时，反应反向 自动进行；当ΣBvBB=O时，系统达到化学平 衡状态。上述式中uB为反应系统在任一给定状 态下物质B的化学势。 定义A=-Σ4，A称为化学反应的亲和势。 化学平衡的条件即为A=0。 已经处于化学平衡的系统，如果环境条件发生 变化，则系统的平衡状态被破坏，系统的组成 发生变化，系统在新的条件下达到一个新的平 衡状态，这种情况称为平衡的移动

⚫ 如果反应系统为一封闭系统，且反应在无非体 积功的条件下进行，则当ΣBvBμB＜0时，反应 可自动正向进行；当ΣBvBμB＞0时，反应反向 自动进行；当ΣBvBμB＝0时，系统达到化学平 衡状态。上述式中μB为反应系统在任一给定状 态下物质B的化学势。 定义 ，A称为化学反应的亲和势。 化学平衡的条件即为A＝0。 已经处于化学平衡的系统，如果环境条件发生 变化，则系统的平衡状态被破坏，系统的组成 发生变化，系统在新的条件下达到一个新的平 衡状态，这种情况称为平衡的移动

温度、压力、惰性气体等因素的改变都可能引起 平衡的移动。简单描述为： ①只限一定条件下的可逆反应 ②正反应速率等于逆反应速率 ③反应混合物中各组成成分的摩尔分数或体积分 数保持不变 ④由正反应开始或从逆反应开始都可达到同 平 衡. ⑤己达平衡的系统，若稍改变条件（如浓度、温度 压强等)则平衡立即被破坏，需重新建立新的平 衡

温度、压力、惰性气体等因素的改变都可能引起 平衡的移动。简单描述为： ①只限一定条件下的可逆反应. ②正反应速率等于逆反应速率. ③反应混合物中各组成成分的摩尔分数或体积分 数保持不变. ④由正反应开始或从逆反应开始都可达到同一平 衡. ⑤已达平衡的系统,若稍改变条件(如浓度、温度、 压强等)则平衡立即被破坏,需重新建立新的平 衡

二.勒沙特列原理 (Le Chatelier Rule 勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件， 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡， 电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。 但它只适用于已经达到平衡的系统。对于非平 衡系统，其变化方向只有一个，那就是自发地 向着平衡状态的方向移动

二．勒沙特列原理 （Le Chatelier Rule） 勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件， 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡， 电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。 但它只适用于已经达到平衡的系统。对于非平 衡系统，其变化方向只有一个，那就是自发地 向着平衡状态的方向移动

§2.平衡常数 chemial equilibrium constant)

§2. 平衡常数 （chemial equilibrium constant）

平衡常数 当系统在一定条件下达到化学平衡 时，产物和反应物的数量之间将保持一定的关 系，可用平衡常数来描述这种关系。 标准平衡常数定义 为 -exp(-Evnu9/R1) 式中为物质B的标准化学势：为摩尔气体常数； T为系统的热力学温度。是无量纲的量。对一 个指定的反应方程式，其值仅仅取决于反应系 统的温度和标准态的选择。如果将反应写作不 同的计量方程式，则因的不同，也不同

⚫ 平衡常数 当系统在一定条件下达到化学平衡 时，产物和反应物的数量之间将保持一定的关 系，可用平衡常数来描述这种关系。 标 准 平 衡 常 数 定 义 为 : 式中为物质B的标准化学势；R为摩尔气体常数； T为系统的热力学温度。是无量纲的量。对一 个指定的反应方程式，其值仅仅取决于反应系 统的温度和标准态的选择。如果将反应写作不 同的计量方程式，则因vB的不同，也不同

在不同聚集态物质的反应中，可以根据物质B 的化学势表达式，写出与系统平衡组成之间的 关系式。例如，如果反应系统中的物质均为理 想气体，则： 式中为反应达平衡时，气体B的分压，为标准 压力。与温度的关系为： dinf /dT兰ΔrfeR7 反应的标准摩尔焓变

在不同聚集态物质的反应中，可以根据物质B 的化学势表达式，写出与系统平衡组成之间的 关系式。例如，如果反应系统中的物质均为理 想气体，则： 式中为反应达平衡时，气体B的分压，为标准 压力。 与温度的关系为： 反应的标准摩尔焓变

一个化学反应的是该反应进行限度的 标志。四的值可由反应系统的平衡组成 计算，也可根据某些已知的热力学数据 计算。已经处于化学平衡的系统，如果 环境条件发生变化，则系统的平衡状态 被破坏，系统的组成发生变化，系统在 新的条件下达到一个新的平衡状态，这 种情况称为化学平衡的移动(shift of chemical equilibrium)。温度、压力、 惰性气体等因素的改变都可能引起平衡 的移动

一个化学反应的 是该反应进行限度的 标志。 的值可由反应系统的平衡组成 计算，也可根据某些已知的热力学数据 计算。 已经处于化学平衡的系统，如果 环境条件发生变化，则系统的平衡状态 被破坏，系统的组成发生变化，系统在 新的条件下达到一个新的平衡状态，这 种情况称为化学平衡的移动（shift of chemical equilibrium）。温度、压力、 惰性气体等因素的改变都可能引起平衡 的移动