第三章 化学反应速率和化学平衡.ppt

第三章 化学反应速率和化学平衡.ppt化学反应研究的重要问题(1)反应的方向性问题;(2)反应中能量的转化问题;(热力学问题)(3)反应的转化率,化学平衡问题;(4)反应所需时间,即反应的速率。(动力学问题)、化学平衡的特征1、反应的可逆性可逆反应:CO+H2OCO2+H2不可逆反应:2KClO32KCl+3O2等温等压标准态下,反应rGm=0是平衡标志。3-、标准平衡常数及计算K反应平衡时,则1、标准平衡常数:在一定温度下,某反应处于平衡状态时,生成物的活度以方程式中化学计量数为乘幂的乘积,除以反应物的活度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积等于一常数。:①平衡常数表达式需与反应方程式相对应 例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=102 K1K2,K1=②纯固体与纯液态在平衡常数表达式中不出现;例1:Cr2O72+H2O2CrO42+2H+ Kr= 例2:CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)Kr=-1、3-2、3-3例设有反应:AB+C已知在某温度下的平衡常数Kc=510--1,-1,问平衡建立后产物C的浓度是多少?解:设[C]-1AB+C开始各物质的浓度/-1500平衡各物质的浓度/-1xx5-x假设5-x5注意:近似处理要求在5%:在一个10L的密闭容器中,以一氧化碳与水蒸气混合加热时,存在以下平衡,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在800℃时,若Kc=1,用2molCO及2molH2O互相混合,加热到800℃,求平衡时各种气体的浓度以及CO转化为CO2的百分率。解:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)初浓/mol·dm-32/102/1000平/mol·dm---xxxX2/(-x)2=1解得:[CO2]=·dm-3=[H2]=[CO]=[H2O]转化率=×100%=50%、多重平衡规则若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)。例1:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)K12NO2(g)N2O4K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1:C(s)+CO2(g)2CO(g)(3)K3C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(1)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(2)K2 (3)=(1)-(2)K3=K1/K2 ( rGm为状态函数rG3=rG1-rG2)、平衡移动的判断平衡移动:从旧的平衡状态转到新的平衡状态的过程,称为平衡移动。1887年法国化学家勒夏特列(LeChatelier)提出的平衡移动原理:假如改变平衡体系的条件之一,如温度、压力或浓度,平衡就向减弱这个改变的方向移动。3-