福州大学：《大学基础化学》课程教学课件（PPT讲稿）第八章 化学平衡

第八章化学平衡 §81可逆反应与化学平衡 可逆反应 在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从 左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应 化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的 程度不同而已。例如反应： (1)C0(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g) (2)Ag*(aq)+Cr(aq)=AgCI(s) (3)3H2(g)+N2(g)÷2NH3(g)

第八章 化学平衡 §8-1 可逆反应与化学平衡 一、可逆反应 在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从 左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。 化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的 程度不同而已。例如反应： （1）CO(g)+H2O(g) ≒ CO2 (g)+H2 (g) （2）Ag+ (aq) +Cl- (aq) ≒ AgCl(s) （3）3H2 (g)+ N2 (g) ≒ 2NH3 (g)

二、化学平衡 在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相 等时反应物和生成物的浓度不再随时间 而改变的状态称为化学平衡。如： C0(g)+H20(g)÷C02(g)+H2(g) 正逆反应达到动态平衡，即： V正三V逆 就可以说该反应已经达到化学平衡了

二、化学平衡 在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相 等时反应物和生成物的浓度不再随时间 而改变的状态称为化学平衡。如： CO(g)+H2O(g) ≒ CO2(g)+H2(g) 正逆反应达到动态平衡，即： v正 ＝ v逆 就可以说该反应已经达到化学平衡了

假设，正逆反应都是基元反应： k正Cco●CH20=k逆Cco2CH2 K=k正/k逆=Cco2CH2/CC0●CH20 ①平衡时，生成物浓度积比反应物浓度 积 是常数 ②该常数只与反应温度有关 ③对非基元反应，当达到平衡时，浓度比 同样存在这样一个常数

假设，正逆反应都是基元反应： k正CCO•CH2O＝k逆CCO2•CH2 k正/k逆＝CCO2•CH2/CCO•CH2O ①平衡时，生成物浓度积比反应物浓度 积——是常数 ②该常数只与反应温度有关 ③对非基元反应，当达到平衡时，浓度比 同样存在这样一个常数 K ＝

§8-2平衡常数 经验平衡常数 对任一可逆反应 aA+bB gG+hH 在一定温度下达到平衡时，体系中各物质。 的浓度间有如下关系： [G]8 [H]h/[A]a[B]b=K 浓度单位用摩尔浓度时，该常数用Kc表示

§8-2 平衡常数 一、 经验平衡常数 对任一可逆反应 aA + bB ≒ gG + hH 在一定温度下达到平衡时，体系中各物质 的浓度间有如下关系： [G]g[H]h/[A]a[B]b=K 浓度单位用摩尔浓度时，该常数用Kc表示

aA+bB片gG+hH Kc= c·ch C均为平衡时的浓度 cc b 气相反应时，平衡浓度也可以用各气体分 压表示，此时平衡衡常数为Kp Kp p b Pa 根据理想气体分压与浓度的关系： p nRT/V =cRT Kp=K(RT)An

b B a A h H g G c c c c Kc   = c 均为平衡时的浓度 气相反应时，平衡浓度也可以用各气体分 压表示;此时平衡常数为Kp aA + bB ≒ gG + hH b B a A h H g G p p p p Kp   = 根据理想气体分压与浓度的关系： p = nRT/V =cRT Kp= Kc •(RT)Δn

二，标准平衡常数K@ 平衡常数表达式中各项浓度用相对浓度 表示，此时的常数即为标准平衡常数。 相对浓度：c/c,p:/p一与标态值比 K=()( (2)2.()9 ()8.() (2)

二、标准平衡常数K ø 平衡常数表达式中各项浓度用相对浓度 表示 ，此时的常数即为标准平衡常数。 相对浓度：ci/cø, pi/pø — 与标态值比 b c a c c c h c g c c c A B G H K ( ) ( ) ( ) ( )       =  b p a p p p h p g p p p A B G H ( ) ( ) ( ) ( )       =

①标态取值：液相c8=1.00modm-3, 气相p=101.325Kpa、760mmHg. c p0/RT ②反应中有纯固体、纯液体、大量的溶剂参与 它们的相对浓度可看成1 例：CaC03s)=Ca0s)+C02g) Cr20,2-(ag)+H200=Cr042-+2H C203

②反应中有纯固体、纯液体、大量的溶剂参与， 它们的相对浓度可看成 1 ①标态取值: 液相c ø＝1.00 mol·dm-3 , 气相 p ø=101.325 Kpa、760mmHg . c ø= p ø/RT 例：CaCO3 (s) ≒ CaO(s) + CO2 (g) Kø= ( ) 2  p pCO Cr2O7 2－(ag)+H2O(l) ≒ CrO4 2－+ 2H＋ K ø＝ − −  + 2 2 7 2 4 2 Cr O CrO H c c c

标准平衡常数与经验平衡常数差别 )表达式中的平衡浓度是相对浓度，如p4p CA/c0 K没有单位，与物质的平衡浓度单位无关 )对于多相反应平衡同样可以表示，如给既 有液相又有气体参与反应， 2H(aq)+Zn(s)=H2(g)+Zn2(aq) K=(pH2/p)(czn2+/c)/(CH+/C)

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 /pø 、 cA /c ø ii) Kø 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 有液相又有气体参与反应， 2H + (aq)+ Zn(s) ≒ H2(g) +Zn2+(aq) K ø＝(pH2/ p ø )•(cZn2+/c ø ) / (cH+/c ø )

问题 aA(g)+bB(g)=gG(g)+hH(g) 某一状态时 (2)·(2) ().(） ()平(平 (Q叫做反应商) 反应或正向或逆向地进行，推导中看是因正逆 反应速率不同引起，实质上根本原因是化学势 的变化才是反应的动力。—△G

问题 aA(g)+ bB(g)≒ gG(g)+ hH(g) 某一状态时 b c a c c c h c g c c c A B G H ( ) ( ) ( ) ( )       ＝Q ≠ Kø b c a c c c h c g c c c A B G H 平 平 平 平 ( ) ( ) ( ) ( )       = （Q叫做反应商 ） 反应或正向或逆向地进行，推导中看是因正逆 反应速率不同引起，实质上根本原因是化学势 的变化才是反应的动力。—— G

三、K与反应自由能关系 1、△G值的影响。 反应的△G0,则正反应是非自发的， 逆反应是自发，直到△G=0时为止。 反应等温式：△rG=△rGs+RT.InQ 标态时：Q=1 △rG=△rG9 平衡时：Q平=K、△G=0 -AG=RTIn K

三、Kø与反应自由能关系 1、ΔG值的影响。 反应的ΔG0，则正反应是非自发的， 逆反应是自发，直到ΔG＝0时为止。 反应等温式:ΔrG =ΔrGø + RT·lnQ 标态时：Q＝1 ΔrG =ΔrGø 平衡时：Q平＝K ø 、ΔrG =0 －ΔG ø T=RT㏑Kø