《无机化学》课程PPT教学课件（药学专业）第四章 化学平衡

第四章化学平衡 化学反应的可逆性和化学平衡 平衡常数 标准平衡常数K和A,G的关系 化学平衡的移动

第四章 化学平衡 化学反应的可逆性和化学平衡 平衡常数 标准平衡常数K和rG m的关系 化学平衡的移动

在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应速率 是不够的，还需要考虑化学反应所能达到的最大限度。 例如，在合成氨的工作中，除了需要考虑使N,和H2 尽可能的转变为NH3,还需考虑使N2和H2尽可能多 的转变为NH3,这就涉及到化学反应进行的程度问 题一化学平衡。化学平衡主要是研究可逆反应规律 的，如反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度 的影响等。 关气中的

在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应速率 是不够的，还需要考虑化学反应所能达到的最大限度。 例如，在合成氨的工作中，除了需要考虑使N2和H2 尽可能的转变为NH3，还需考虑使N2和H2尽可能多 的转变为NH3，这就涉及到化学反应进行的程度问 题——化学平衡。化学平衡主要是研究可逆反应规律 的，如反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度 的影响等

教学目的与要求 了解标准平衡常数及其表示方法；掌握化学 反应等温式，掌握自由能与标准平衡常数的 关系及应用；熟悉浓度、压力、温度对化学 平衡的影响 教学重点与难点 重点：化学平衡常数 化学平衡的移动 难点：标准平衡常数

教学目的与要求 了解标准平衡常数及其表示方法；掌握化学 反应等温式，掌握自由能与标准平衡常数的 关系及应用；熟悉浓度、压力、温度对化学 平衡的影响 教学重点与难点 重点：化学平衡常数 化学平衡的移动 难点：标准平衡常数

第一节平衡常数 ·一、化学反应的可逆性和化学平衡 ·在一定条件下，既能按反应方程式向某一方向进 行，又能向相反方向进行的反应叫可逆反应 reversible reaction). ·符号： 可逆程度极小的反应称不可逆反应。 (irreversible reaction)

第一节 平衡 常数 • 一、化学反应的可逆性和化学平衡 • 在一定条件下，既能按反应方程式向某一方向进 行，又能向相反方向进行的反应叫可逆反应 （reversible reaction)。 • 符号： • • 可逆程度极小的反应称不可逆反应。 （irreversible reaction)

可逆的化学反应进行到一定程度，达到动态平衡。 N,(g)+3H,(g）是 2NH (g) (1)该反应是一个可逆的反应： 正 （2)反应开始时，反应物起始浓度最 正=逆 大，正反应速率最大。而生成物氨的起 始浓度为0，所以逆反应速率为0。 逆 （3)随反应进行，反应物浓度减小， 0 上t(s) 正反应速率逐渐减小；而生成物浓度逐 渐增大，所以逆反应速率逐渐增大。 浓度c （4)外界条件不变时，随反应进行， 化学反应进行到一定程度时，反应物和 c(N2) 生成物浓度不再随时间变化而变化。 c(H2) (5)当反应物和生成物浓度不再随时 间变化而变化时，说明：该反应的正反 c (NH3) 应的速率=逆反应的速率。 t(s)

可逆的化学反应进行到一定程度，达到动态平衡。 N2 ( g ) + 3H2 ( g ) 2NH3 ( g ) （1）该反应是一个可逆的反应。 （2）反应开始时，反应物起始浓度最 大，正反应速率最大。而生成物氨的起 始浓度为0，所以逆反应速率为0。 （3）随反应进行，反应物浓度减小， 正反应速率逐渐减小；而生成物浓度逐 渐增大，所以逆反应速率逐渐增大。 （4）外界条件不变时，随反应进行， 化学反应进行到一定程度时，反应物和 生成物浓度不再随时间变化而变化。 （5）当反应物和生成物浓度不再随时 间变化而变化时，说明：该反应的正反 应的速率=逆反应的速率

化学平衡特点： ★各物质的浓度或分压不再发生变化，反应 达到动态平衡； ★物质浓度或分压的幂的乘积比值为常数。 ★平衡条件破坏后，平衡会发生移动

化学平衡特点： ★ 各物质的浓度或分压不再发生变化，反应 达到动态平衡； ★ 物质浓度或分压的幂的乘积比值为常数。 ★ 平衡条件破坏后，平衡会发生移动

二 标准平衡常数 一、标准平衡常数Ke（standard equilibrium constant) 相对平衡浓度：平衡浓度除以标准态浓度C得到的比值。 对溶液反应aA(aq)+bB(aq)gG(aq)+hH(aq) 平衡时 ()8(0) ()() Kc为标准平衡常数：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物 的相对平衡浓度以反应方程式的计量系数为指数的幂的乘积，与反应 物的相对平衡衡浓度以反应方程式的计量系数为指数的幂的乘积之比是 一个常数。（或称热力学平衡常数）

二、 标准平衡常数 一、标准平衡常数K （standard equilibrium constant) 相对平衡浓度：平衡浓度除以标准态浓度C得到的比值。 对溶液反应 a A ( aq ) + b B ( aq ) g G ( aq ) + h H ( aq ) 平衡时 b C a B C A h C g H C G Kc ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] [ ] [ ] [ ]      = Kc为标准平衡常数：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物 的相对平衡浓度以反应方程式的计量系数为指数的幂的乘积，与反应 物的相对平衡浓度以反应方程式的计量系数为指数的幂的乘积之比是 一个常数。(或称热力学平衡常数）

二、标准平衡常数K,9 对气相反应aA(g)+bB(g)一gG(g)+hH(g) 平衡时 (e)8(2g) ()(6)

二、标准平衡常数Kp  对气相反应 a A ( g ) + b B ( g ) g G ( g ) + h H ( g ) 平衡时 b P a p P p h P g p p p p A B G H K ( ) ( ) ( ) ( )      =

说明 ★K是单位为一的量。 ★K越大，化学反应向右进行得越彻底。 因此标准平衡常数是一定温度下，化学反应可 能进行的最大限度的量度。 ★K只与反应的本性和温度有关，与浓度或分压无 关

说明 ★ Ko是单位为一的量。 ★ Ko越大，化学反应向右进行得越彻底。 因此标准平衡常数是一定温度下，化学反应可 能进行的最大限度的量度。 ★ Ko只与反应的本性和温度有关， 与浓度或分压无 关

三、书写和应用标准平衡常数表达式的注意事项 (1)反应体系中的纯固体、纯液体或稀溶液中的溶 剂（水），均不写入标准平衡常数表达式 CaCO3(s)≥CaO(s)+CO2(g)k°=Pco HAc+H2O≥H3O++Ac Ko=H,0]/c)Ac]/e)° ([HAc]/c)

三、书写和应用标准平衡常数表达式的注意事项 （1）反应体系中的纯固体、纯液体或稀溶液中的溶 剂（水），均不写入标准平衡常数表达式 CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g) o o CO2 p p K = HAc + H2 O H3 O + +Ac - ([HAc] ) ([H O ] ) ([Ac ] ) o o d - o e o 3 c c c K + =