《无机化学》课程PPT教学课件（讲稿）化学平衡

第四章化学平衡 §1.1 平衡衡常数 §1.2化学平的移动

第四章 化学平衡 § 1.1 平衡常数 § 1.2 化学平衡的移动

§4.1平衡常数 一、化学反应的可逆性和化学平衡 在同一条件下，既能按反应方程式向某一方向 进行而又能向相反方向进行的反应叫可逆反应，或 称反应的可逆性。 (一)反应的可逆性 1.可逆反应； C0+H,0 C02+H2 2.不可逆反应 2KCIO 加热 2KC1+302

§4.1 平衡常数 一、化学反应的可逆性和化学平衡 在同一条件下，既能按反应方程式向某一方向 进行而又能向相反方向进行的反应叫可逆反应，或 称反应的可逆性。 （一）反应的可逆性 1． 可逆反应； CO + H2O CO2 + H2 2． 不可逆反应； 2KClO3 2KCl + 3O2

(二)化学平衡 把正反应速率和逆反应速率相等时体系所处的 状态叫做化学平衡。化学平衡是一个动态平衡。 特点：a前提：恒温恒压、封闭体系中的可逆反应。 b条件：正=V逆 c标志：各物质浓度都不随时间改变 d平衡是有条件的，当外界因素改变时，原有的平衡被 打破建立新的平衡。 二、标准平衡常数K (一)标准平衡常数K9 平衡浓度：体系达到平衡时各物质的浓度。 相对平衡浓度：平衡浓度与标准态浓度c的比值

（二）化学平衡 把正反应速率和逆反应速率相等时体系所处的 状态叫做化学平衡。化学平衡是一个动态平衡。 二、标准平衡常数Kθ （一）标准平衡常数KC θ 平衡浓度：体系达到平衡时各物质的浓度。 相对平衡浓度：平衡浓度与标准态浓度c θ的比值。 特点：a 前提：恒温恒压、封闭体系中的可逆反应。 b 条件： v正＝v逆 c 标志：各物质浓度都不随时间改变 d 平衡是有条件的，当外界因素改变时，原有的平衡被 打破建立新的平衡

对溶液反应，aAag+bBaq dD(ag)+eE (ag) K的表达式为： K?(E (A]/c)°(B]/c) 越大表示反应进行的程度越大，平混合物体系中 生成物的相对平浓度越大

Kθ越大表示反应进行的程度越大，平衡混合物体系中 生成物的相对平衡浓度越大。 a b d e c A c B c D c E c K ([ ]/ ) ([ ]/ ) ([ ]/ ) ([ ]/ )      = 对溶液反应， aA(aq) + bB(aq) dD(aq) + eE (aq) Kθ的表达式为：

对气体反应，aA(g)+bB(g) dD(g)+eE (g) K的表达式为： Kop [P/PT[P/P P9表示标准压力，P9=100kPa

b B a A e E d D P P P P P P P P P K [ / ] [ / ] [ / ] [ / ]      = 对气体反应，aA(g) + bB(g) dD(g) + eE (g) Kθ的表达式为： Pθ表示标准压力， Pθ＝100kPa

在书写标准平衡常数表达式时，应注意以下几点： (1） 固体或纯液体，不写入表达式。如： CaCO3 (s)Cao (s)+CO2 (g) (2)在稀溶液中进行的反应， 溶剂无论是否参与戊应， 均不写入表达式中。如： HAc+H20⊥H3O++Ac K9=H,O*]/c) (Ac-]/c] [HAcl/c)

在书写标准平衡常数表达式时，应注意以下几点： （1）固体或纯液体，不写入表达式。如： CaCO3（s）  P P K CO2 θ p = CaO（s）+ CO2（g） （2）在稀溶液中进行的反应，溶剂无论是否参与反应， 均不写入表达式中。如： HAc + H2O （ ） ）（     HAc c H O c Ac c K [ ]/ ([ ]/ [ ]/ ] 3 + − = H3O+ + Ac-

(3)标准平衡常数的值，与反应方程式的写法有关。如 2C0(g)+02(g)±2C02(g) (Po,/P)2 ((.P) 当反应式写成 c0(g)+120,(g)、=C0,(g K= (Po,/P) (Po/p)(P,./p2 同一条件下的同一反应 Kg=(K月

（3）标准平衡常数的值，与反应方程式的写法有关。如： 2CO（g）+O2（g） （ ）（ ） （ ）    P P P P P P K / / / 2 2 1 O 2 CO 2 θ CO P = 2CO2（g） CO（g）+1/2O2（g） 2 1 CO O θ CO P / / / 2 2 2 （ ）（ ） （ ）    P P P P P P K = CO2（g） 当反应式写成 同一条件下的同一反应 ( ) 2 θ P θ P1 2 K = K

(4)正、逆反应的平衡常数互为倒数关系。 K 1 K

（4）正、逆反应的平衡常数互为倒数关系。   逆 正 K K 1 =

[例4-1)将等摩尔的PC13和CL2通入一容积为5.0L的容器中， 在523K达平衡时，测得PCls的分压为1.0×10Pa,若已知 该温度下K0=0.540,计算(1)PCl3和C12的起始浓度 (2)PCL3的转化率 解(1)在523K时 PCI (g)+Ch (g PCls (g) [Pcl /po] K:-n7P产IR.P叫 0.54=1.0×103/1.0x103Pa] [Pec PlPel,P]PcPal

[例4-1] 将等摩尔的PCl3和Cl2通入一容积为5.0L的容器中， 在523K达平衡时，测得PCl5的分压为1.0×105Pa，若已知 该温度下KP θ＝0.540，计算（1） PCl3和Cl2的起始浓度 （2） PCl3的转化率 解（1）在523K时 PCl3（g）+Cl2（g） PCl5（g） [ / ][ / ] [ / ] 3 2 5 PCl Cl θ PCl P    P P P P P P K = 3 2 PCl3 Cl2 2 PCl Cl 5 5 [ / ][ / ] [1.0 10 /1.0 10 Pa] 0.54 P P P P P P P  =   =   

D02 所以 [a]=a,J=V0.54 =1.36P9 由 pV=nRT p=(n/V)RT c=PRTc为浓度 得平衡浓度[Pc,]= Pecls 100kPa RT 8.314kPa.L.K-.mol- =0.023mol.L 1.36×100kPa [Pc]=[Pa,]= RT 8.314kPa.L.K-.mol-x523K =0.031mol.L1 起始浓度 Cpa,=cal=0.031molL+0.023molL=0.054mol.L-

  P P P P 1.36 0.54 [ ] [ ] 2 PCl Cl 3 2 所以 = = = 得平衡浓度 1 1 1 1 PCl PCl 0.023mol L 8.314kPa L K mol 100kPa [ ] 5 5 − − − − =     = = RT P P 1 1 1 1 PCl PCl Cl 0.031mol L 8.314kPa L K mol 523K 1.36 100kPa [ ] [ ] 3 3 2 − − − − =       = = = RT P P P 起始浓度 1 1 1 PCl Cl 0.031mol L 0.023mol L 0.054mol L 3 2 − − − c = c =  +  =  由 pV = nRT p = ( n / V ) RT c = P/RT c 为浓度