4化学平衡陈浩-课件【PPT演讲稿】.ppt

研究化学反应,必须涉及的四个问题: 化学热力学问题: (反应的方向) (反应的热效应) ,反应物最大限度转化为生成物(化学平衡) 化学动力学的问题:,反应物转化为生成物的时间(反应的速率) 第四章化学平衡和化学反应速率第一节化学平衡可逆反应:在同一条件下,即能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应,用符号“”表示。化学平衡:一个可逆反应,在一定条件下,当反应达到这样一种状态,即反应物和生成物的浓度不再随时间变化时,我们就说这个化学反应达到了平衡状态。即:正逆反应速度相等时,体系所处的状态称为化学平衡。化学平衡状态的产生化学反应的可逆性某一时刻,正反应和逆反应的速率相等反应物、生成物的量不再随时间改变化学反应达到平衡平衡态的特点( 特征) ①恒温下, 封闭体系中的可逆反应才可建立平衡。干态反应、水溶液中的反应近似看做封闭体系。②V 正=V 逆: ΔG<0; ΔG=0 ; ΔG>0 ③平衡状态下是可逆反应进行的最大限度,各物质浓度不再随时间变化而变,只是平衡的标志,即是一种动态平衡。④外界条件改变,使 V 正?V 逆,平衡被破坏,会建立新的平衡。封闭体系:气体体系是封闭体系。溶液中的反应可近似看成封闭体系。(水与大气有热交换,影响不大) 固—气:假如不是密闭系统,应不是封闭体系,但在反应的瞬间, 可看作封闭系统。平衡常数平衡常数 1)实验平衡常数可逆反应: aA + bB = cC + dD 若均为气体,且在温度为 T (K) 时达到平衡: 其中, [P A] 等为平衡分压, K p为压力平衡常数若在溶液中,平衡时各组分的浓度分别为[A] ?, K c为浓度平衡常数 K p、K c可由实验测定,称之为实验平衡常数 Kp ]P[]P[ ]P[]P[ bB aA ??? Kc ]B[]A[ ]D[]C[ ba dc???例例: :H 2 (g) + I 2 (g) = 2 HI(g) 温度恒定?测定平衡时各组分的浓度(或分压),通过平衡常数表达式,可求出 K. ?在一定温度下, K c为常数注:( )中的为起始浓度; [ ] 中的为平衡浓度。起始浓度( ?10 3mol/dm 3) 平衡浓度( ?10 3mol/dm 3) 实验编号(H 2)(I 2)(HI) [H 2][I 2][HI]]I[]H[ ] HI [ Kc 22 2? K K p p与与K K c c的关系: 的关系: 设为理想气体 PV = nRT ? P = (n/V)RT = CRT 对于反应前后总计量系数相等的反应: K p = K c如:H 2 (g) + I 2 (g) = 2 HI(g) 对于反应前后总计量系数不相等的反应如: N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2NH 3 (g) Kc ) RT ( Kc RT ]I[ RT ]H[ ) RT (] HI []P[]P[ ]P[ Kp 022 22IH 2 HI 22?????? gn) RT ( Kc Kp ?? 22 332 223N 3H 2 NH) RT ( Kc RT ]N[) RT (]H[ ) RT (] NH []P[]P[ ]P[ Kp 22 3???????n g : 生成物与反应物气体总计量数之差。化学平衡定律通过大量实验总结,得到了一个规律,称为化学平衡定律: ?在一定温度下,某可逆反应达到平衡时,产物浓度系数方次的乘积与反应物浓度系数方次的乘积之比是一个常数。此常数为化学平衡常数。?aA + bB?dD+ eEa,b,d,e 为常数?平衡常数 Kc=[D] d[E] e/[A] a[B] b ?A,B 为反应物; D,E 为产物平衡常数的意义?①平衡常数是反应的特殊常数,每一个可逆反应, 在一定温度下,都有自己的特征平衡常数。?②平衡常数的大小是反应进行程度的标志。?平衡常数值越大,说明正反应进行的程度越大,反方向越不易进行。?粗略标准:(经验) K>10 +7时反应正向进行到底 K<10 -7时反应负向进行到底 10 -7<K<10 +7时典型的可逆反应?③平衡常数表达式表明在一定温度下体系达到平衡的条件 aA+bB ?dD+eE 平衡态时,Kc=[D] d[E] e/[A] a[B] b为一常数?也就是说,只