《物理化学》课程PPT教学课件：第六章 化学平衡

第六章化学平衡 86.1引言 单向反应 所有的化学反应都可以认为是既能正向进 行,亦能逆向进行; 但在有些情况下,逆向反应的程度是如此 之小,以致可略去不计; ■这种反应我们通常称之为“单向反应

第六章 化学平衡 §6.1 引言 一 、单向反应 ◼ 所有的化学反应都可以认为是既能正向进 行，亦能逆向进行； ◼ 但在有些情况下，逆向反应的程度是如此 之小，以致可略去不计； ◼ 这种反应我们通常称之为 “单向反应”

例如: ■在通常温度下,将2份H2与1份O2的 混合物用电火花引爆,就可转化为水。 ■这时,用通常的实验方法无法检测到所 剩余的氢和氧的数量。 但是当温度高达1500C时,水蒸汽却 可以有相当程度地分解为O2和H2

◼ 在通常温度下，将 2 份 H2与 1 份 O2的 混合物用电火花引爆，就可转化为水。 ◼ 这时，用通常的实验方法无法检测到所 剩余的氢和氧的数量。 ◼ 但是当温度高达 1500C 时，水蒸汽却 可以有相当程度地分解为 O2和 H2。 例如：

这个事实告诉我们: ◆在通常条件下,氢和氧燃烧反应的 逆向进行的程度是很小的; ◆而在高温条件下,反应逆向进行的 程度就相当明显(由此引出可逆反 应)

这个事实告诉我们： ◆ 在通常条件下，氢和氧燃烧反应的 逆向进行的程度是很小的； ◆ 而在高温条件下，反应逆向进行的 程度就相当明显（由此引出可逆反 应）

二、可逆反应 ■有一些反应,在给定条件下,其正向反 应和逆向反应均有一定的程度,这种反 应我们称为“可逆反应”。 例如: ■在一密闭容器中盛有氢气和碘蒸气的混 合物,即使加热到450C,氢和碘也不 能全部转化为碘化氢氬气体

二、可逆反应 ◼ 有一些反应，在给定条件下，其正向反 应和逆向反应均有一定的程度，这种反 应我们称为 “可逆反应” 。 例如： ◼ 在一密闭容器中盛有氢气和碘蒸气的混 合物，即使加热到450C，氢和碘也不 能全部转化为碘化氢气体

这就是说,氢和碘能生成碘化氢,同 时硬化氢亦可以在相当程度上分解为 氢和碘。 此种反应的可逆性可表示为: H2(g)+I2(g)分2H(g 液相中,乙醇和乙酸的酯化反应也是 典型的可逆反应例子

◼ 这就是说，氢和碘能生成碘化氢，同 时碘化氢亦可以在相当程度上分解为 氢和碘。 ◼ 此种反应的可逆性可表示为： H2 (g) + I2 (g)  2HI(g) ◼ 液相中，乙醇和乙酸的酯化反应也是 典型的可逆反应例子

可逆反应特点 所有的可逆反应在进行一定时间以后均会 达到一化学平衡状态,这时在温度和压力 不变的条件下,混合物的组成不随时间而 改变。 从宏观上看,达到化学平衡时化学反应似 乎已经停止,但实际上这种平衡是动态平 衡,即正向反应和逆向反应的速度相等

三、可逆反应特点 ◼所有的可逆反应在进行一定时间以后均会 达到一化学平衡状态，这时在温度和压力 不变的条件下，混合物的组成不随时间而 改变。 ◼从宏观上看，达到化学平衡时化学反应似 乎已经停止，但实际上这种平衡是动态平 衡，即正向反应和逆向反应的速度相等

应该注意的是,本章可逆反应概念中的 “可逆”一词,已不是热力学意义上的 可 逆过程(即无限缓慢的准静态过程) 而仅指反应物、产物转化的可逆性 可逆化学反应本身与其他化学反应一样, 也可以是自发进行的,只是达到化学平 衡时正向反应与逆向反应速度相等

◼ 应该注意的是，本章可逆反应概念中的 “可逆” 一词，已不是热力学意义上的 可 逆过程（即无限缓慢的准静态过程）， 而仅指反应物、产物转化的可逆性。 ◼ 可逆化学反应本身与其他化学反应一样， 也可以是自发进行的，只是达到化学平 衡时正向反应与逆向反应速度相等

四、化学反应限度 从上述讨论可以看出,在一定的条件下, 化学反应有单向反应,也有可逆反应; 即在一定条件下不同的化学反应所能进行 的程度很不相同。甚至同一化学反应,如: H,+n0,→H2O 在不同条件下,其反应的程度也可能有很 大差别

四、化学反应限度 ◼从上述讨论可以看出，在一定的条件下， 化学反应有单向反应，也有可逆反应； ◼即在一定条件下不同的化学反应所能进行 的程度很不相同。甚至同一化学反应，如： H2 + ½ O2 → H2O 在不同条件下，其反应的程度也可能有很 大差别

那末就有如下问题提出: a究竟是什么因素在决定着不同反应体系 的反应程度(限度)? b.某一反应究竟可完成多少,能否从理论 上加以预测? c.外界条件,如温度、压力等,对反应的 限度有什么影响?

◼ 那末就有如下问题提出： a. 究竟是什么因素在决定着不同反应体系 的反应程度（限度）？ b. 某一反应究竟可完成多少，能否从理论 上加以预测？ c. 外界条件，如温度、压力等，对反应的 限度有什么影响？

■无疑地,如上问题的解答将使人们有可能 运用这些知识,通过调节外界条件,控制 反应限度以解决提高产量的问题; 以及解决如何选择新的合成途径等问题, 避免不必要的浪费; 这对化学工业、冶金工业及其他工业有着 重要意义。 本章的目的就是用热力学方法阐述、解决 上述问题

◼无疑地，如上问题的解答将使人们有可能 运用这些知识，通过调节外界条件，控制 反应限度以解决提高产量的问题； ◼以及解决如何选择新的合成途径等问题， 避免不必要的浪费； ◼这对化学工业、冶金工业及其他工业有着 重要意义。 ◼本章的目的就是用热力学方法阐述、解决 上述问题