《工程化学》课程教学资源_课件2018版_第三章 化学平衡

山东理子大名 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第3章 化学平衡

第3章 化学平衡 Chemical Equilibrium

化学平衡 What is Chemical equilibrium? 化学平衡的特征： 。平衡态时△G=0 。化学平衡是一种动态平衡v正=V逆 。平衡态时，平衡体系的性质不随时间而改变 。化学平衡是一定条件下的平衡一平衡的移动 。平衡态的意义—反应进行的最大限度

What is Chemical equilibrium? 化学平衡 平衡态时 △G = 0 化学平衡是一种动态平衡v正＝ v逆 平衡态时，平衡体系的性质不随时间而改变 化学平衡是一定条件下的平衡 ——平衡的移动 平衡态的意义——反应进行的最大限度 化学平衡的特征：

本章主要内容 反应程度的标志—平衡常数 Ke Kp K0 oK与△Gn的关系、K与T的关系 o各类化学平衡：K、K、K稳

本章主要内容 反应程度的标志——平衡常数 Kc Kp Kθ Kθ与ΔrGθ m的关系、Kθ与T的关系 各类化学平衡：Ki、Ks、K稳

3.1平衡常数 equilibrium constant 3.1.1分压定律 理想气体状态方程式：pV=RT 摩尔气体常数：R=8.314Pam3mo1.K-1 或J.mol-1.K1

equilibrium constant 3.1 平衡常数 3.1.1 分压定律 理想气体状态方程式：pV = nRT 摩尔气体常数：R = 8.314 Pa·m3·mol-1·K-1 或 J·mol-1·K-1

道尔顿分压定律 Dalton's Law of Partial Pressure 气体分压定律(law of partial pressure): 混合气体总压力等于各组分气体的分压力之和。 组分气体的分压力是指在同一温度下，它单独占 有与混合气体相同体积时所产生的压力。 数学表达式： 设：p1,P2P为各组分气体的分压力 则 P总=P1+P2+.+P1 P总=∑P;

气体分压定律（law of partial pressure）： 混合气体总压力等于各组分气体的分压力之和。 组分气体的分压力是指在同一温度下，它单独占 有与混合气体相同体积时所产生的压力。 数学表达式： 设：p1 ， p2 .pi为各组分气体的分压力 则 p总＝p1+ p2 + .+ pi p总＝∑pi 道尔顿分压定律 Dalton's Law of Partial Pressure

混合气体总压力 ,组分气体均为理想气体 ∴.P1=RTWp2=n2RTW.p=nRTW (3.1) P总=P1+P2+.+P1 -n RT/V n2RT/V+.+n;RT/V =(n1+n2+.+n)RTV P总=n总RTW (3.2)

∵组分气体均为理想气体 ∴ p1 ＝n1RT/V p2＝n2RT/V .pi＝niRT/V (3.1) 混合气体总压力 p总＝p1+ p2 + . + pi ＝ n1RT/V + n2RT/V +. + niRT/V ＝(n1 + n2 +. + ni ) RT/V p总 ＝ n总RT/V (3.2)

式3.1)除以式3.2)得： P1/P总=n1/n总P2/P总=2/n总 P:/P总=n:/n总 ∴.p:=(n;/n总)Xp总 令：=n/n总 则：p:二X卫总 X叫做组分气体 的物质的量分 数即摩尔分数

p1 / p总＝ n1 / n总 p2 / p总＝ n2 / n总 . pi / p总＝ ni / n总 ∴ pi ＝ (ni / n总) ×p总 令：xi = ni / n总 式(3.1)除以式(3.2)得： 则：pi ＝ xi p总 Xi叫做组分气体 i的物质的量分 数即摩尔分数

3.1.2平衡常数 (1)平衡常数Kc、K。 对于稀溶液中发生的反应 aA+bBgG+dD 在一定温度下达到平衡时，有： CG Cpa K。= CAa CBb CG、CD、CA、CB—各物质的平衡浓度 K的单位：(mol-dm3vB。 ∑VB=(g+d)一(a+b)∑VB=0时K无量纲

CG 、CD、CA 、 CB——各物质的平衡浓度 Kc的单位: (moldm-3 ) ∑B 。 ∑ B ＝(g+d)－(a+b) ∑ B ＝0时Kc无量纲。 Kc = CG g· CD d CA a· CB b 3.1.2 平衡常数 （1）平衡常数 KC 、Kp 对于稀溶液中发生的反应 aA+bB gG + dD 在一定温度下达到平衡时，有：

对于气相反应： aA(g)+bB (g)gG(g)+dD (g) 在一定温度下达到平衡时，有： PG.Ppd Kp= PA.Pab PA、PB、PG、PD一反应中各物质的平衡分压。 K的SI单位为Pa)vs ∑VB=(g+d)一(a+b)∑VB=0时K无量纲

pA 、 pB 、pG 、pD——反应中各物质的平衡分压。 Kp的SI单位为(Pa) ∑B ∑ B ＝(g+d)－(a+b) ∑ B ＝0时Kp无量纲。 Kp ＝ pG g· pD d pA a· pB b 对于气相反应： aA(g)+bB (g) gG (g) + dD (g) 在一定温度下达到平衡时，有：

(2)标准平衡常数 aA(g)+bB (g)gG (g)+dD (g) 若各气体均为理想气体，在一定温度下达到平衡时 (PG/p)g·(Pp/p)d K0= PA/p)a·(PB/p)b 标准平衡常数（热力学平衡常数) K只是T的函数，无量纲。 式中：PG、PD、PA、PB一反应中各物质的平衡分压 p0一标准压力，p=100KPa

若各气体均为理想气体，在一定温度下达到平衡时 Kθ＝ (pG／p θ ) g · (pD／p θ ) d (pA／p θ ) a · (pB／p θ ) b Kθ——标准平衡常数（热力学平衡常数） Kθ只是T的函数，无量纲。 式中：pG、pD、pA、pB——反应中各物质的平衡分压 p θ——标准压力，p θ＝ 100KPa （2）标准平衡常数 aA(g)+bB (g) gG (g) + dD (g)