無機(jī)化學(xué)化學(xué)平衡

1、研究化學(xué)平衡的目的實(shí)際生產(chǎn)中除了獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品外，還需要知道： 如何控制反應(yīng)條件，使反應(yīng)按人們所需要的方向進(jìn)行； 在給定條件下，反應(yīng)進(jìn)行的最高限度是什么?即高產(chǎn)率、低成本。 這就需要找出反應(yīng)體系達(dá)平衡時(shí)的溫度、壓力與各種物質(zhì)的量及濃度的關(guān)系，以指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，此即研究化學(xué)平衡的主要目的。 化學(xué)平衡某個(gè)反應(yīng)發(fā)生后，其進(jìn)行的程度或限某個(gè)反應(yīng)發(fā)生后，其進(jìn)行的程度或限度，即度，即。 本章主要介紹化學(xué)平衡的概念、平衡本章主要介紹化學(xué)平衡的概念、平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、及諸外界因素對化學(xué)常數(shù)表達(dá)式的書寫、及諸外界因素對化學(xué)平衡的影響。平衡的影響。第三章化學(xué)平衡第三章化學(xué)平衡第一節(jié)第一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)第

2、二節(jié)第二節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定與計(jì)算 第三節(jié)第三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用第四節(jié)第四節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)平衡的移動(dòng)第五節(jié)第五節(jié)教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求了解可逆反應(yīng)，惰性氣體對化學(xué)平衡的影了解可逆反應(yīng)，惰性氣體對化學(xué)平衡的影響；響；熟悉化學(xué)平衡和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的概念；熟悉化學(xué)平衡和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的概念；掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫；用熱力掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)或多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；學(xué)數(shù)據(jù)或多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；濃度、壓力、溫度對化學(xué)平衡的影響。濃度、壓力、溫度對化學(xué)平衡的影響。本章重點(diǎn)本章

3、重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式；標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；用多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；用多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度濃度對化學(xué)平衡的影響濃度對化學(xué)平衡的影響標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定與計(jì)算 本章難點(diǎn)本章難點(diǎn)第一節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡第一節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)二、化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)有些化學(xué)反應(yīng)是可逆的。如：有些化學(xué)反應(yīng)是可逆的。如：（reversible reaction）：在同）：在同一條件下，反應(yīng)既可以按方程式從左向右（一條件下，反應(yīng)既可以按方程式從左

4、向右（反應(yīng)）進(jìn)行，也可以從右向左（反應(yīng)）進(jìn)行，也可以從右向左（反應(yīng)）反應(yīng)）進(jìn)行。進(jìn)行。22H (g)I (g)2HI(g)不可逆反應(yīng) 有些化學(xué)反應(yīng)在某一方向上有很大的傾有些化學(xué)反應(yīng)在某一方向上有很大的傾向向，我們常把這些反應(yīng)我們常把這些反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆反應(yīng)。如如:+-Ag (aq)I (aq)AgI(s) 實(shí)際上，大多數(shù)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，只實(shí)際上，大多數(shù)反應(yīng)不能進(jìn)行到底，只有一部分反應(yīng)物能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。有一部分反應(yīng)物能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。222H1/ 2OH O二、化學(xué)平衡正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率時(shí)體系所處逆反應(yīng)速率時(shí)體系所處的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡(Chemical equili

5、brium)?？赡娣磻?yīng)總是可逆反應(yīng)總是于化學(xué)平于化學(xué)平衡。衡?；瘜W(xué)平衡的特征：正逆反應(yīng)速率相等：正逆反應(yīng)速率相等，即即v正正= =v逆逆；：反應(yīng)物和生成物的濃度不隨時(shí)間：反應(yīng)物和生成物的濃度不隨時(shí)間的改變而改變；的改變而改變； 是一種是一種。二、化學(xué)平衡四大平衡 化學(xué)平衡符合熱力學(xué)平衡狀態(tài)特征，化學(xué)平衡符合熱力學(xué)平衡狀態(tài)特征，遵守?zé)崃W(xué)規(guī)律（如：遵守?zé)崃W(xué)規(guī)律（如： G0）。）。 化學(xué)平衡包括解離平衡、沉淀化學(xué)平衡包括解離平衡、沉淀-溶解平溶解平衡、配位平衡、氧化還原平衡，稱為衡、配位平衡、氧化還原平衡，稱為。解離平衡+-HAc(aq)H (aq)Ac (aq)沉淀-溶解平衡2+2-44BaS

6、O (s)Ba(aq)SO (aq)配位平衡2+2+343Cu(NH ) (aq)Cu(aq)4NH (aq)氧化還原平衡2+2+Zn(s)Cu (aq)Zn (aq)Cu(s)RE化學(xué)平衡定律化學(xué)平衡定律在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，體系中各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間改變。則產(chǎn)體系中各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間改變。則產(chǎn)物的物的以方程式中該物質(zhì)化學(xué)式前的計(jì)量以方程式中該物質(zhì)化學(xué)式前的計(jì)量系數(shù)為乘冪的乘積與反應(yīng)物的濃度以其計(jì)量系數(shù)為乘冪的乘積與反應(yīng)物的濃度以其計(jì)量系數(shù)為系數(shù)為是一個(gè)常數(shù)，稱為化是一個(gè)常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)。學(xué)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)表達(dá)式平衡常數(shù)表達(dá)式該

7、比例系數(shù)該比例系數(shù)K叫做反應(yīng)在溫度叫做反應(yīng)在溫度T時(shí)的時(shí)的。由實(shí)驗(yàn)直接測定的，稱為。由實(shí)驗(yàn)直接測定的，稱為。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，由熱力學(xué)定律。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，由熱力學(xué)定律間接求算的，稱為間接求算的，稱為。ABDEDE ABdeababdeK同一反應(yīng)，溫度相等，同一反應(yīng)，溫度相等， K大小一樣，即大小一樣，即K與反應(yīng)與反應(yīng)無關(guān)無關(guān)平衡常數(shù)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 溫度溫度 平衡常數(shù)平衡常數(shù) 2HI(g) H2(g)I2(g) 698.1 1.84 10-2 N2O4(g) 2NO2(g) 373 0.36423 3.2N2(g)O2(g) 2NO(g) 300 3.84 10-31 1500 6.15 10

8、-6 同一反應(yīng)，溫度不同，同一反應(yīng)，溫度不同，K大小不同，即大小不同，即K與與有關(guān)有關(guān) 不同反應(yīng)，不同反應(yīng)， K大小不同，即大小不同，即K與與有關(guān)有關(guān)平衡常數(shù)平衡常數(shù)平衡常數(shù)的物理意義平衡常數(shù)的物理意義平衡常數(shù)表達(dá)了平衡常數(shù)表達(dá)了反應(yīng)進(jìn)行的反應(yīng)進(jìn)行的。K值越大，達(dá)平衡時(shí)正反應(yīng)進(jìn)行得越值越大，達(dá)平衡時(shí)正反應(yīng)進(jìn)行得越徹底，產(chǎn)物的量越多。徹底，產(chǎn)物的量越多。濃度平衡常數(shù)濃度平衡常數(shù)Kc對液體反應(yīng)，對液體反應(yīng)，易測定，平衡常易測定，平衡常數(shù)常用濃度平衡常數(shù)數(shù)常用濃度平衡常數(shù)Kc表示，如表示，如+-+-HAc(aq)H (aq)Ac (aq)H Ac HAccK 壓力平衡常數(shù)壓力平衡常數(shù)Kp對氣體反應(yīng)，

9、多用平衡時(shí)混合氣體中各對氣體反應(yīng)，多用平衡時(shí)混合氣體中各物質(zhì)物質(zhì)間的關(guān)系來表示，稱為壓力平衡常間的關(guān)系來表示，稱為壓力平衡常數(shù)數(shù)Kp，如，如3222232NH3NHN (g)3H (g)2NH (g) ppKpp3222232NH3NHN (g)3H (g)2NH (g) ppKppKc和和Kp關(guān)系關(guān)系氣體反應(yīng)也可用濃度平衡常數(shù)表示，氣體反應(yīng)也可用濃度平衡常數(shù)表示，如如而而23322NH N H cK 氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)的Kc和和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)應(yīng)A(g)B(g)D(g)E(g)abdeKc和和Kp關(guān)系關(guān)系(D)(E)(A)(B)depabRTRTKRTRT() ()

10、D E()A Bded ea babRT ()()()npcKKRTndeab 其中Kc和和Kp關(guān)系關(guān)系氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)的Kc和和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)應(yīng)A(g)B(g)D(g)E(g)abde第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式 化學(xué)反應(yīng)可用通式表示如下：化學(xué)反應(yīng)可用通式表示如下： ABCABC0A(cd)B(aq)C(g)溫度溫度T時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋簳r(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋簉mAm, ABm, BCm, CABCGGGG（T）（T）（T）（T）在國家標(biāo)

11、準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)定義為：在國家標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)定義為：rm exp(/)KGRT上式常改寫為：上式常改寫為：rmlnGRTK def 一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的特點(diǎn) K 的單位為的單位為1 1。 K 只與反應(yīng)的本性和溫度有關(guān)，與濃度或只與反應(yīng)的本性和溫度有關(guān)，與濃度或分壓無關(guān)；分壓無關(guān)；標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)物和產(chǎn)物的性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)物和產(chǎn)物的性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的定義有關(guān)狀態(tài)的定義有關(guān) ；標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程的寫法有關(guān)；標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程的寫法有關(guān)； 一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義對任意化學(xué)反應(yīng)：對任意化學(xué)反應(yīng)：ABCABC0A(cd)B(aq)C(g)二、標(biāo)準(zhǔn)平衡

12、常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋悍磻?yīng)的摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋篊BCBrmBClnlnpcGRTKRTcp 由上式可得：由上式可得：BCeq, Beq, CBCcpKcp式式(3-4)()()()()aqaqaeq,Deq,Eeq,Aeqaqq,BABDEdeababdeccccKcccc 表示標(biāo)準(zhǔn)濃度，表示標(biāo)準(zhǔn)濃度， 等表等表示相對平衡濃度，以后示相對平衡濃度，以后 略去不寫。略去不寫。-1=1mol Lc,eq Accc對對溶液溶液的反應(yīng)：的反應(yīng)：重要重要二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式 表示標(biāo)準(zhǔn)壓力，表示標(biāo)準(zhǔn)壓力， 等表等表示相對平衡分壓，示相對平衡

13、分壓， 常略去不寫。常略去不寫。A( )B( )D( )E(gggg)abde=100kPapeq,Appp對對氣體氣體的反應(yīng)：的反應(yīng)：eq,Deq,Eeq,Aeq,BdeabppppKpppp重要重要二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫注意書寫注意 各物質(zhì)的濃度（分壓）均為化學(xué)各物質(zhì)的濃度（分壓）均為化學(xué)時(shí)的時(shí)的濃度（分壓）；濃度（分壓）；對每一個(gè)濃度項(xiàng)（分壓項(xiàng)）作對每一個(gè)濃度項(xiàng)（分壓項(xiàng)）作處理，處理，為為1。重要重要二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式(aq)(aq)(aq)(aq)eq,Deq,Eeq,Deq,Eeq,Aeq,Beq,Aeq,BABDE= dedeab

14、ababdeccccccKcccccc書寫注意書寫注意 反應(yīng)中有反應(yīng)中有或或參加，其濃度視參加，其濃度視為常數(shù)，不寫入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式中；如為常數(shù)，不寫入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式中；如2+2-44BaSO (s)Ba (aq)SO (aq)2+2-eqeq4cBacSOccK（）（）重要重要二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式2+2-2+2-eqeq44cBa cSO =Ba SO K或：（）（）以以的稀溶液反應(yīng)中，水的濃度視的稀溶液反應(yīng)中，水的濃度視為常數(shù)為常數(shù)，不寫入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式中，不寫入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式中；如；如+-2H O(l)H (aq)OH (aq)+-eqeqcH c

15、OH K（）（）書寫注意書寫注意二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式 K 表達(dá)式必須與方程式表達(dá)式必須與方程式，方程，方程式寫法不同，其表達(dá)式也不同；如式寫法不同，其表達(dá)式也不同；如 +-2+-eqeqH O(l)H (aq)OH (aq) cH cOH K（）（）+-2+-2eqeq22H O(l)H (aq)OH (aq) cH 2cO2HK（）（）書寫注意書寫注意二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式而：而： 正、逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的K 互為互為；如；如+-2+-eqeqH O(l)H (aq)OH (aq) cH cOH K（）（）+-2+-eqeqH (aq)OH (a

16、q)H O(l)1 cH cOH K（）（）書寫注意書寫注意二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式而：而：例題 例例 3-1 寫出下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式：寫出下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式： （1）N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) （2）Sn2+(aq) + 2Fe3+(aq) Sn4+(aq) + 2Fe2+(aq) （3）ZnS(s) + 2H3O+(aq) Zn2+(aq) + H2S(g) + 2H2O(l) 解解：上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式分別為：上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式分別為： 2eq33eq2eq2(NH )/(1)(N )/ (H )/ppKpppp

17、4+2+2eqeq2+3+2eqeq(Sn)/ (Fe )/(2)(Sn)/ (Fe )/ccccKcccc2+eqeq2+2eq3(Zn )/ (H S)/(3)(H O )/cpKcccp標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)區(qū)別 K 表達(dá)式中的平衡濃度是表達(dá)式中的平衡濃度是，如：，如： pA/p 、cA/c K ，與物質(zhì)的平衡濃度單位無關(guān)，與物質(zhì)的平衡濃度單位無關(guān)對于對于平衡同樣可以表示平衡同樣可以表示。如如既有既有液相又有氣體參液相又有氣體參與與的的反應(yīng)反應(yīng)二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式平衡常數(shù)其他習(xí)慣表示法稱為經(jīng)驗(yàn)平衡常平衡常數(shù)其他習(xí)慣表示法稱為經(jīng)驗(yàn)平

18、衡常數(shù)，如：數(shù)，如： Kc，Kp一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定與計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)可以通過實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測定。利用實(shí)驗(yàn)測定。利用實(shí)驗(yàn)測定出某溫度下反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡測定出某溫度下反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓，就能計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。分壓，就能計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。 測定反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓可測定反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓可采用采用物理方法物理方法或或化學(xué)方法化學(xué)方法。物理方法是測定與平。物理方法是測定與平衡壓力或平衡濃度成正比的物理量，其優(yōu)點(diǎn)是不衡壓力或平衡濃度成正比

19、的物理量，其優(yōu)點(diǎn)是不影響平衡狀態(tài)，且測定速率快?；瘜W(xué)方法是直接影響平衡狀態(tài)，且測定速率快?；瘜W(xué)方法是直接測定化學(xué)平衡的組成。測定化學(xué)平衡的組成。例題一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定一、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定 例例 3-2 在在 520 K 時(shí)，在一個(gè)抽出空氣的密時(shí)，在一個(gè)抽出空氣的密閉容器中放入閉容器中放入 NH4Cl 晶體，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平晶體，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得總壓力為衡后，測得總壓力為 5.066 kPa。計(jì)算。計(jì)算 NH4Cl 晶晶體分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。體分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。 解解：NH4Cl 晶體分解反應(yīng)方程式為：晶體分解反應(yīng)方程式為：NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g

20、)由反應(yīng)方程式，可知由反應(yīng)方程式，可知 NH3(g) 和和 HCl(g) 的平衡的平衡分壓相等。分壓相等。NH3(g) 和和 HCl(g) 的平衡的平衡分壓分壓為為eq3eqeq1(NH )(HCl)21 5.066 kPa2.533 kPa2ppp 根據(jù)反應(yīng)方程式，NH4Cl(s) 分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 Beq, BBeq3eq24(/) (NH )/(HCl)/ (2.533/100)6.42 10KppppppNH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g) 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系計(jì)算公式為：由能變的關(guān)系計(jì)算公式為：rml

21、n/KGRT 利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出溫度利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出溫度 T 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變，再利用上式就可求出反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平布斯自由能變，再利用上式就可求出反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。衡常數(shù)。二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)(式式3-7)重要重要1. 用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能計(jì)算用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能計(jì)算rmBfm, BB(298.15 K)(298.15 K)GG例題二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算mrmmff()()iiiiGGG生成物物應(yīng)反即：即：(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)例例 3-3 298.1

22、5 K 時(shí)，時(shí)，SO2 (g) 和和 SO3 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能分別為吉布斯自由能分別為- -300.19kJmol- -1和和- -371.06kJmol1。計(jì)算計(jì)算 298.15 K 下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。 解解：反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)榉磻?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)?mm3mrm2fff21(SO , g)(SO , g)(O , g)2GGGG 11371.06 ( 300.19)070.87(kJ mol )2 2231SO (g)O (g) SO (g)2 298.15 K 時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常

23、數(shù)為：rm311112ln70.87 10 J mol28.598.314 J molK298.15 K2.6 10GKRTK 298.15 K 時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：rm311112ln70.87 10 J mol8.314 J molK298.15 K28.592.6 10GKRTK 2.2.用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變計(jì)算用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變計(jì)算 rmrmrm( )(298.15 K)(298.15 K)GTHTS 二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)其中：其中：反應(yīng)相加減，則：反應(yīng)相加減，則 相加減相

24、加減， 相乘除。相乘除。(二)利用多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算：在一定條件下，在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)：在一定條件下，在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中一個(gè)或多個(gè)物種同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上中一個(gè)或多個(gè)物種同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的化學(xué)反應(yīng)，并共同達(dá)到化學(xué)平衡。的化學(xué)反應(yīng)，并共同達(dá)到化學(xué)平衡。：參與多個(gè)反應(yīng)的物種的濃度或分：參與多個(gè)反應(yīng)的物種的濃度或分壓必須同時(shí)滿足這些平衡。壓必須同時(shí)滿足這些平衡。 重要重要rmGK由上式得由上式得:lnlnln() iiiiiiRTKRTKRTK 比較得：比較得：()iiiKK多重平衡規(guī)則證明如下：多重平衡規(guī)則證明如下： 如果某可逆反應(yīng)由幾個(gè)可逆

25、反應(yīng)乘以系一數(shù)如果某可逆反應(yīng)由幾個(gè)可逆反應(yīng)乘以系一數(shù)后相加得到，則該可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自后相加得到，則該可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋河赡茏優(yōu)椋簉mrm, iiiGG多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則 如如: SO2(g)O2(g) SO3(g) NO2(g) NO(g)O2(g) ) SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g) +)123321222222eq,SOeq,NOeq,SOeq,NOeq,O3eq,SOeq,NOeq,NOeq,SOeq,OcccccKccccc例題321KK K1K2K1K2K3K 例例 3-4 298.15 K 時(shí)，已知下列可逆反應(yīng)：時(shí)，已知下列可逆反

26、應(yīng)：3722212N (g)O (g) 2N O(g); 4.8 10K192222N (g)2O (g) 2NO (g); 8.8 10K計(jì)算 298.15 K 時(shí)可逆反應(yīng)：2222N O(g) 3O (g) 4NO (g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 。 解：2反應(yīng)(2) + (-1) 反應(yīng)(1)：上述可逆反應(yīng)在 298.15 K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：3K2222N O(g) 3O (g) 4NO (g)21922371()(8.8 10)1.64.8 10KKK第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用一、計(jì)算平衡組成一、計(jì)算平衡組成二、判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度二、判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度三、預(yù)測化

27、學(xué)反應(yīng)的方向三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)確定了可逆反應(yīng)中反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)確定了可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓之間的定物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓之間的定量關(guān)系。因此，可利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算量關(guān)系。因此，可利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物反應(yīng)物和和產(chǎn)物產(chǎn)物的的平衡濃度平衡濃度或或平衡分壓平衡分壓。例題例題一、計(jì)算平衡組成 例例 3-5 下列可逆反應(yīng)：下列可逆反應(yīng)：FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)在在 1000 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) ，如果在，如果在 CO 的分壓為的分壓為 6000 kPa 的密閉容器加入足量的的密閉容器加入足量的 FeO，計(jì)算

28、，計(jì)算 CO 和和 CO2 的平衡分壓。的平衡分壓。 解解： FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) p0/kPa 6000 0 + x peq/kPa 6000- -x x0.50K/kPapx始態(tài)平衡(終態(tài)) 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：將平衡分壓和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值代入上式得：將平衡分壓和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值代入上式得： CO 和和 CO2 的平衡分壓分別為：的平衡分壓分別為： eq2eq(CO )/(CO)/ppKpp kPa /100 kPa0.5(6000)kPa /100 kPa2000 xxxeqeq2(CO)(6000)kPa(600

29、02000)kPa 4000 kPa(CO ) kPa2000 kPapxpx二、判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度二、判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度 K 反映了在給定溫度下反應(yīng)的限度。反映了在給定溫度下反應(yīng)的限度。 利利用用K 值，可以判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的限值，可以判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度。度。若若反應(yīng)的反應(yīng)的K 很大很大，則平衡時(shí)產(chǎn)物的濃度，則平衡時(shí)產(chǎn)物的濃度或分壓比反應(yīng)物的濃度或分壓大得多，說明或分壓比反應(yīng)物的濃度或分壓大得多，說明反應(yīng)物已大部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)物已大部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)進(jìn)行比較反應(yīng)進(jìn)行比較完全完全。 可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度也常用可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度也常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示。來表示。反應(yīng)物反應(yīng)物 A 的平衡轉(zhuǎn)化

30、率定義為：的平衡轉(zhuǎn)化率定義為：AA,0A,eqA,0nnndef 例題平衡轉(zhuǎn)化率標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示反應(yīng)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示反應(yīng)進(jìn)行的限度。但行的限度。但平衡轉(zhuǎn)化率受反應(yīng)物的起始濃度或起始分壓的影響，而標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的起始濃，而標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的起始濃度或起始分壓無關(guān)。在通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)度或起始分壓無關(guān)。在通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也越大。越大，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也越大。 例 3-6 298.15 K 時(shí)，可逆反應(yīng)：Ag+(aq) + Fe2+(aq) Ag(s) + Fe3+(aq)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) ，試分別計(jì)算下列兩種情況

31、下 Ag+、Fe2+ 和 Fe3+ 的平衡濃度及 Ag+ 的平衡轉(zhuǎn)化率。 (1) Ag+ 和 Fe2+ 的濃度均為 0.10 molL-1; (2) Ag+ 的濃度為 0.10 molL-1 ，F(xiàn)e2+ 的濃度為 0.20 molL-1 。 解：該可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：3+eq+2+eqeq(Fe )/(Ag )/ (Fe )/ccKcccc3.0K (1) 設(shè) Fe3+ 的平衡濃度為 x molL-1，則 Ag+ 和 Fe2+ 的平衡濃度均為 (0.10-x)molL-1。23.0(0.10)xx0.020 x 1eq11(Ag )(0.10)mol L (0.100.020)mo

32、l L 0.080 mol L cx211eq(Fe )(0.10)mol L0.080 mol Lcx311eq(Fe ) mol L0.020 mol Lcx Ag+、Fe2+ 和 Fe3+ 的平衡濃度分別為： (2) 設(shè) Fe3+ 的平衡濃度為 y molL-1，則 Ag+和 Fe2+ 的平衡濃度分別為 (0.10 - y) molL-1 和 (0.20-y) molL-1。3.0(0.10)(0.20)yyy0.033y Ag+ 的平衡轉(zhuǎn)化率為：10.100.080100%20%0.1021eq11(Fe )(0.20)mol L (0.200.033)mol L 0.167 mol

33、Lcy311eq(Fe ) mol L0.033 mol LcyAg+ 的平衡轉(zhuǎn)化率為：20.100.067100%33%0.10Ag+、Fe2+ 和 Fe3+ 的平衡濃度分別為：1eq11(Ag )(0.10)mol L (0.100.033)mol L 0.067 mol L cy當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 化學(xué)反應(yīng)處于化學(xué)反應(yīng)處于狀態(tài)；狀態(tài)；三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向 ( (化學(xué)反應(yīng)等溫式）化學(xué)反應(yīng)等溫式） 在一定溫度下，比較標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)商的在一定溫度下，比較標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與

34、反應(yīng)商的相對大小，就能預(yù)測反應(yīng)的方向。相對大小，就能預(yù)測反應(yīng)的方向。 KJKJKJrmlnlnGRTKRTJ 例題rm0Grm0Grm0G重要重要 例例 3-7 已知已知 298.15 K 時(shí)，可逆反應(yīng)：時(shí)，可逆反應(yīng)：Pb2+(aq) + Sn(s) Pb(s) + Sn2+(aq)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) ，若反應(yīng)分別從下列情，若反應(yīng)分別從下列情況開始，試判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。況開始，試判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。 （1）Pb2+和和Sn2+的濃度均為的濃度均為 0.10 molL-1； （2）Pb2+的濃度為的濃度為 0.10 molL-1，Sn2+ 的濃度的濃度為為 1.0 molL-

35、 -1。 解解：(1) 反應(yīng)商為：反應(yīng)商為：2+12+1111 (Sn)/(Pb )/0.10 mol L /1 mol L 1.00.10 mol L /1 mol LccJcc2.2K 由于由于 因此在因此在 298.15 K 時(shí)反應(yīng)時(shí)反應(yīng)正正向向自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。 （2）Pb2+的濃度為的濃度為 0.10 molL-1，Sn2+ 的濃度為的濃度為 1.0 molL- -1。 反應(yīng)商為反應(yīng)商為： 由于由于 因此在因此在 298.15 K 時(shí)反應(yīng)時(shí)反應(yīng)逆向逆向自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。 1,KJ112111.0 mol L /1 mol L100.10 mol L /1 mol LJ2,KJn

36、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)n n 三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向例題反應(yīng)反應(yīng)程度相當(dāng)小，程度相當(dāng)小，可認(rèn)為不能進(jìn)行可認(rèn)為不能進(jìn)行反應(yīng)方向需結(jié)合反應(yīng)方向需結(jié)合反應(yīng)條件確定反應(yīng)條件確定反應(yīng)自發(fā)、完全反應(yīng)自發(fā)、完全7rm-40 kJ / moL 10GK-7rm40 kJ / moL 10GK-77rm-40 kJ / moL40 kJ / moL 1010GK 例題例題 某反應(yīng)某反應(yīng) ，已知：已知： 計(jì)算該反應(yīng)在計(jì)算該反應(yīng)在298.15 K 時(shí)的時(shí)的 ； 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，該反應(yīng)能否正向自發(fā)進(jìn)行？時(shí)，該反應(yīng)能否正向自發(fā)進(jìn)行？ 解解：(1) 298.15 K 時(shí)的時(shí)的 為：為：A(s)B(g)C(s)1rm40

37、.0kJ molGKB1.0Pap Krm11138 ln40.0kJ mol 16.148.314 J molK298.15K 109.82 10GKRTK （2）當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，反應(yīng)商為：反應(yīng)商為： 由于由于 因此在因此在 298.15 K 298.15 K 時(shí)反應(yīng)不能正時(shí)反應(yīng)不能正向自發(fā)進(jìn)行。向自發(fā)進(jìn)行。 一般來說，一般來說， 時(shí)，反應(yīng)程度時(shí)，反應(yīng)程度就相當(dāng)小，可以認(rèn)為反應(yīng)不能進(jìn)行；就相當(dāng)小，可以認(rèn)為反應(yīng)不能進(jìn)行； 而當(dāng)，而當(dāng)， 時(shí)，反應(yīng)程度就時(shí)，反應(yīng)程度就相當(dāng)大，可以認(rèn)為反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；相當(dāng)大，可以認(rèn)為反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行； 介于兩者之間時(shí)，反應(yīng)方向的確定需要介于兩者之間時(shí)，反應(yīng)方向的確定需要

38、結(jié)合反應(yīng)條件作具體分析。結(jié)合反應(yīng)條件作具體分析。 ,KJ5B51.0 Pa1.0 101.0 10 PapJpB1.0Pap 1rm40.0kJ molG1rm40.0kJ molG rmG第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng) 一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃度對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響任何處于化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)都是一種任何處于化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)都是一種，當(dāng)外界條件發(fā)生改變，原來的平衡狀，當(dāng)外界條件發(fā)生改變，原來的平衡狀態(tài)遭到破壞，平衡狀態(tài)變?yōu)椴黄胶鉅顟B(tài)，最后態(tài)遭到破壞，平衡狀態(tài)變?yōu)椴黄?/p>

39、衡狀態(tài)，最后起適應(yīng)新條件的化學(xué)平衡。在新的化起適應(yīng)新條件的化學(xué)平衡。在新的化學(xué)平衡中，各物質(zhì)的濃度與原平衡濃度已經(jīng)不學(xué)平衡中，各物質(zhì)的濃度與原平衡濃度已經(jīng)不同。同。第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)這種因外界條件的改變而使可逆反應(yīng)從一種這種因外界條件的改變而使可逆反應(yīng)從一種平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一平衡狀態(tài)的過程叫做平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一平衡狀態(tài)的過程叫做。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的外界因素有。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的外界因素有、等。等。第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)第五節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)對反應(yīng)對反應(yīng) 其反應(yīng)商為：其反應(yīng)商為：根據(jù)反應(yīng)商判據(jù)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)根據(jù)反應(yīng)商判據(jù)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡化學(xué)平衡：JK一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃

40、度對化學(xué)平衡的影響aqaqaq()()()()DEABaqABDEdeababdeccccJcccc濃度變化濃度變化(T(T不變不變) )反應(yīng)商變化反應(yīng)商變化平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)方向方向增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度 正正向向減小產(chǎn)物濃度減小產(chǎn)物濃度減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度逆逆向向增大產(chǎn)物濃度增大產(chǎn)物濃度JKJ K一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃度對化學(xué)平衡的影響DEABdeabccccJcccc()()aqaq()(aaq)qABDEabde若增大反應(yīng)物濃度（或減小產(chǎn)物濃度），則若增大反應(yīng)物濃度（或減小產(chǎn)物濃度），則反應(yīng)商反應(yīng)商 。即。即 系統(tǒng)向系統(tǒng)向方向移動(dòng)，以方向移動(dòng)，以反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度

41、（或增大產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度（或增大產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度基礎(chǔ)上建立起基礎(chǔ)上建立起。JKrmln0JGRTK一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃度對化學(xué)平衡的影響若減小反應(yīng)物濃度（或增大產(chǎn)物濃度），則若減小反應(yīng)物濃度（或增大產(chǎn)物濃度），則反應(yīng)商反應(yīng)商 。即。即 系統(tǒng)向系統(tǒng)向方向移動(dòng)，以方向移動(dòng)，以反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度（減小產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度基（減小產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度基礎(chǔ)上建立起礎(chǔ)上建立起。J Krmln0JGRTK一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃度對化學(xué)平衡的影響對對（或（或）反應(yīng)，）反應(yīng)，的改變幾乎沒的改變幾乎沒有使任何物質(zhì)的相對含量發(fā)生改變

42、，所以它有使任何物質(zhì)的相對含量發(fā)生改變，所以它反反應(yīng)的化學(xué)應(yīng)的化學(xué)。有兩種情況：有兩種情況： 某氣體分壓或系統(tǒng)總壓發(fā)生改變某氣體分壓或系統(tǒng)總壓發(fā)生改變加入惰性氣體加入惰性氣體二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響1. 1. 某氣體某氣體分壓分壓發(fā)生改變發(fā)生改變氣體分壓可用于表示該物質(zhì)的濃度，所氣體分壓可用于表示該物質(zhì)的濃度，所以以分壓發(fā)生改變對化學(xué)平衡的影響與分壓發(fā)生改變對化學(xué)平衡的影響與的影響一致。的影響一致。DEABdeabppppJppppA( )B( )D( )E(gggg)abde二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響2.

43、2. 系統(tǒng)系統(tǒng)總壓總壓發(fā)生改變發(fā)生改變二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響 若系統(tǒng)總壓增加到原來的若系統(tǒng)總壓增加到原來的N N倍，這時(shí)各氣體倍，這時(shí)各氣體分壓也增加分壓也增加N N倍，則有倍，則有: :DEABdeabppppKppppDEA()Bded e a babNpNpppJKNpNpppN 若若d+ea+b，則則 , ,平衡平衡逆逆向向( (移動(dòng)。移動(dòng)。J K若若d+ea+b，則則 , ,平衡平衡正正向向( (移動(dòng)。移動(dòng)。J Kl加入惰性氣體，加入惰性氣體，neq變大，若變大，若d+ea+b，則，則 ,平平衡正向衡正向(即氣體分子數(shù)即氣體分子數(shù)方向方向

44、)移動(dòng)；若移動(dòng)；若d+ea+b，則則 ,平衡逆向平衡逆向(即氣體分子數(shù)即氣體分子數(shù)方向方向)移動(dòng)移動(dòng)l加入惰性氣體加入惰性氣體化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)平衡的移動(dòng)二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響3. 3. 加入惰性氣體對化學(xué)平衡的影響（加入惰性氣體對化學(xué)平衡的影響（） ()eq,Deq,Eeq,Beq,Aeq,BBnnnnnded e a babpKp （）J K 反應(yīng)前后反應(yīng)前后的氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng) 反應(yīng)前后反應(yīng)前后的氣體反應(yīng)的氣體反應(yīng)某氣體某氣體(T(T不變不變) )系統(tǒng)系統(tǒng)(T(T不變不變) )加入加入（等溫定壓）（等溫定壓）分子總分子總數(shù)不變數(shù)不變分子總數(shù)改

45、變分子總數(shù)改變分子總分子總數(shù)不變數(shù)不變分子總分子總數(shù)改變數(shù)改變平平衡衡移移動(dòng)動(dòng)方方向向向向向向移動(dòng)移動(dòng)氣體分子數(shù)氣體分子數(shù)方向方向氣體分子數(shù)氣體分子數(shù)方向方向移動(dòng)移動(dòng)氣體分氣體分子數(shù)子數(shù)方向方向二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響p反應(yīng)物反應(yīng)物p產(chǎn)物產(chǎn)物或或p反應(yīng)物反應(yīng)物p產(chǎn)物產(chǎn)物或或A( )B( )D( )E(gggg)abdeDEABdeabppppJpppp向氣體分子數(shù)向氣體分子數(shù)方向方向移動(dòng)移動(dòng)加入加入平衡平衡如何移動(dòng)？如何移動(dòng)？溫度對化學(xué)平衡的影響與濃度、壓力的溫度對化學(xué)平衡的影響與濃度、壓力的影響有著影響有著：濃度、壓力發(fā)生變化：濃度、壓力發(fā)生變化，

46、改變了系統(tǒng)的，改變了系統(tǒng)的J ，而標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)沒有改，而標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)沒有改變。變。 溫度對化學(xué)平衡的影響則與化學(xué)溫度對化學(xué)平衡的影響則與化學(xué)及及的變化密切相關(guān)。的變化密切相關(guān)。三、溫度對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響 可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系：可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系： rmrmlnSHKRRT：即rmrmrmGHTS rmlnGRTK 三、溫度對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響（式（式3-103-10）rmrmln=RTKHTS 三、溫度對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響rmrmlnSHKRRTr11mrm ln( ) SHKTTRR則有rm2

47、2rmln() SHKRRTT2rm2111 2()()ln( )KTHTTKTRTT)重要重要（式（式3-103-10）（式（式3-123-12） 可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系：可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系： 所以，對于可逆反應(yīng)，其它條件一定時(shí)所以，對于可逆反應(yīng)，其它條件一定時(shí)，平衡向，平衡向反應(yīng)方向移動(dòng)；同反應(yīng)方向移動(dòng)；同理可知，理可知，平衡向，平衡向反應(yīng)方向移反應(yīng)方向移動(dòng)。動(dòng)。溫度溫度變化變化變化變化平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向0(吸吸熱反應(yīng)熱反應(yīng)) 升高升高正正向向(即即吸吸熱熱) 0(放放熱反應(yīng)熱反應(yīng)) 升高升高逆逆向向(即即吸吸熱熱)rmH2rm2111 2()()

48、ln( )KTHTTKTRTT21()( )KTKT21()( )KTKT三、溫度對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響（式（式3-123-12）K例題 例例 3-8 已知已知 1048 K 時(shí)，時(shí)，CaCO3 的分解壓力為的分解壓力為 14.59 kPa，分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)榉纸夥磻?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)?109.32kJmol-1。計(jì)算。計(jì)算 1128 K 時(shí)時(shí) CaCO3 的分解壓力。的分解壓力。 解解：CaCO3 分解反應(yīng)為：分解反應(yīng)為：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 1048 K 時(shí)，時(shí)，CaCO3 分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：eq2(CO

49、)14.59()0.11048 4600K1pKp 1128 K 時(shí)時(shí) CaCO3 分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為： 1128 K 時(shí)時(shí) CaCO3 分解壓力為：分解壓力為： rm211 23()ln()ln(1048K)109.32 10(1128 1048)ln0.1468.314 1048 11281.031128KHTTKKRTT eq2 (CO )(1128 K) 100 kPa0.35735.7 kPapp K1128K()0.357KCaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)Le Chatelier 原理原理18871887年，呂年，呂 查德里考察了各種

50、因素對化學(xué)平查德里考察了各種因素對化學(xué)平衡的影響，總結(jié)得衡的影響，總結(jié)得：如果改變平衡：如果改變平衡的任一條件（濃度、壓力、溫度等），平衡就的任一條件（濃度、壓力、溫度等），平衡就的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。Le Chatelier Le Chatelier 原理只適用于原理只適用于達(dá)平衡的系達(dá)平衡的系統(tǒng)，對于未達(dá)平衡的系統(tǒng)不適用。統(tǒng)，對于未達(dá)平衡的系統(tǒng)不適用。熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的綜合考慮熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的綜合考慮實(shí)際反應(yīng)中，濃度、壓力、溫度等條件實(shí)際反應(yīng)中，濃度、壓力、溫度等條件對化學(xué)平衡（熱力學(xué)）和化學(xué)反應(yīng)速率（動(dòng)對化學(xué)平衡（熱力學(xué)）和化學(xué)反應(yīng)速率（動(dòng)力學(xué)）的影響需力學(xué)）的影響需。小小 結(jié)結(jié)1 1、

51、基本概念：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡，標(biāo)準(zhǔn)平基本概念：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)衡常數(shù)2 2、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫3 3、用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)rmln/KGRT 4 4、多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、多重平衡規(guī)則計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)反應(yīng)反應(yīng)相加減，則相加減，則 相加減，相加減， 相乘除。相乘除。rmGK小小 結(jié)結(jié)5 5、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ，自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ，自發(fā)進(jìn)行；自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ，處于，處于狀態(tài)；狀態(tài)；KJKJKJrm0Grm0Grm0G6、平衡的移動(dòng)：、

52、平衡的移動(dòng)：Le Chatelier 原理原理7 7、溫度對平衡的影響：、溫度對平衡的影響：2rm2111 2()()ln( )KTHTTKTRTT參考書 1.大學(xué)普通化學(xué)（上）傅鷹大學(xué)普通化學(xué)（上）傅鷹 化學(xué)教育出版社化學(xué)教育出版社2.大學(xué)化學(xué)（上）大學(xué)化學(xué)（上）美美 Bruce H. 馬亨馬亨 復(fù)旦大復(fù)旦大學(xué)譯學(xué)譯 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社上?？茖W(xué)技術(shù)出版社3.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)化學(xué)（第四版）趙欽基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)化學(xué)（第四版）趙欽 云南科技出云南科技出版社版社4.物理化學(xué)侯新樸物理化學(xué)侯新樸 人民衛(wèi)生出版社人民衛(wèi)生出版社5.無機(jī)化學(xué)（第二版）無機(jī)化學(xué)（第二版）王夔王夔 人民衛(wèi)生出版社人民衛(wèi)生出版社6.無機(jī)化學(xué)（第

53、五版）無機(jī)化學(xué)（第五版）張?zhí)焖{(lán)張?zhí)焖{(lán) 人民衛(wèi)生出版人民衛(wèi)生出版社社 作作 業(yè)業(yè)P746、7、 8、12思考思考 P73 1、2課堂練習(xí)課堂練習(xí)1化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是是 。A反應(yīng)進(jìn)行完全反應(yīng)進(jìn)行完全 B正向反應(yīng)的速率等于逆向反應(yīng)的速率正向反應(yīng)的速率等于逆向反應(yīng)的速率C反應(yīng)物濃度等于生成物濃度反應(yīng)物濃度等于生成物濃度 D正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)相正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)相等等答案：答案：B1.反應(yīng)反應(yīng) 2231SO +O =SO2的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 22322SOOSO(1)K(2)K則則 (1)K與 (2)K的關(guān)系為：的關(guān)系為： 。 (A) (B) (C) (D)無法確定無法確定 12( )( )K TK T212( )( )K TK T212( )( )K TK TB課堂練習(xí)課堂練習(xí)1. 溫度溫度T時(shí)，可逆反應(yīng)時(shí)，可逆反應(yīng)C(s)+O2(g) CO2(g) 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為K1，可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) 的標(biāo)準(zhǔn)