無機化學(xué)化學(xué)平衡課件

第三章化學(xué)平衡.第三章化學(xué)平衡.1研究化學(xué)平衡的目的實際生產(chǎn)中除了獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品外，還需要知道：①如何控制反應(yīng)條件，使反應(yīng)按人們所需要的方向進行；

②在給定條件下，反應(yīng)進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)體系達平衡時的溫度、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。.研究化學(xué)平衡的目的實際生產(chǎn)中除了獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品外，還需要知道：2化學(xué)平衡某個反應(yīng)發(fā)生后，其進行的程度或限度，即化學(xué)平衡。本章主要介紹化學(xué)平衡的概念、平衡常數(shù)表達式的書寫、及諸外界因素對化學(xué)平衡的影響。.化學(xué)平衡某個反應(yīng)發(fā)生后，其進行的程度或限度，即化學(xué)平衡。3第三章化學(xué)平衡第一節(jié)標準平衡常數(shù)第二節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡標準平衡常數(shù)的測定與計算第三節(jié)標準平衡常數(shù)的應(yīng)用第四節(jié)化學(xué)平衡的移動第五節(jié).第三章化學(xué)平衡第一節(jié)標準平衡常數(shù)第二節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡標4教學(xué)目的與要求了解可逆反應(yīng)，惰性氣體對化學(xué)平衡的影響；熟悉化學(xué)平衡和標準平衡常數(shù)的概念；掌握標準平衡常數(shù)表達式的書寫；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)或多重平衡規(guī)則計算標準平衡常數(shù)；濃度、壓力、溫度對化學(xué)平衡的影響。.教學(xué)目的與要求了解可逆反應(yīng)，惰性氣體對化學(xué)平衡的影響；.5本章重點標準平衡常數(shù)的表達式；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算標準平衡常數(shù)；用多重平衡規(guī)則計算標準平衡常數(shù)；判斷反應(yīng)進行的限度濃度對化學(xué)平衡的影響標準平衡常數(shù)的測定與計算本章難點.本章重點標準平衡常數(shù)的表達式；標準平衡常數(shù)的測定與計算本章6第一節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)二、化學(xué)平衡.第一節(jié)可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡.7一、可逆反應(yīng)有些化學(xué)反應(yīng)是可逆的。如：

可逆反應(yīng)（reversiblereaction）：在同一條件下，反應(yīng)既可以按方程式從左向右（正反應(yīng)）進行，也可以從右向左（逆反應(yīng)）進行。.一、可逆反應(yīng)有些化學(xué)反應(yīng)是可逆的。如：.8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向，我們常把這些反應(yīng)當做不可逆反應(yīng)。如:

實際上，大多數(shù)反應(yīng)不能進行到底，只有一部分反應(yīng)物能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。.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向，我們9二、化學(xué)平衡正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時體系所處的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡(Chemicalequilibrium)?？赡娣磻?yīng)總是自發(fā)趨向于化學(xué)平衡。.二、化學(xué)平衡正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時體系所處的狀態(tài)叫做10化學(xué)平衡的特征平衡條件：正逆反應(yīng)速率相等，即v正=v逆；平衡標志：反應(yīng)物和生成物的濃度不隨時間的改變而改變；是一種動態(tài)平衡。二、化學(xué)平衡.化學(xué)平衡的特征平衡條件：正逆反應(yīng)速率相等，即v正=v逆；二、11四大平衡化學(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：

G＝0）?；瘜W(xué)平衡包括解離平衡、沉淀-溶解平衡、配位平衡、氧化還原平衡，稱為無機化學(xué)四大平衡。.四大平衡化學(xué)平衡符合熱力學(xué)平衡狀態(tài)特征12解離平衡.解離平衡.13沉淀-溶解平衡.沉淀-溶解平衡.14配位平衡.配位平衡.15氧化還原平衡RE.氧化還原平衡RE.16化學(xué)平衡定律在一定溫度下，可逆反應(yīng)達化學(xué)平衡時，體系中各物質(zhì)的濃度不再隨時間改變。則產(chǎn)物的濃度以方程式中該物質(zhì)化學(xué)式前的計量系數(shù)為乘冪的乘積與反應(yīng)物的濃度以其計量系數(shù)為乘冪的乘積之比是一個常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)。.化學(xué)平衡定律在一定溫度下，可逆反應(yīng)達化學(xué)平衡時，體系中各17平衡常數(shù)表達式該比例系數(shù)K叫做反應(yīng)在溫度T時的平衡常數(shù)。由實驗直接測定的，稱為經(jīng)驗（實驗）平衡常數(shù)。標準狀態(tài)時，由熱力學(xué)定律間接求算的，稱為標準平衡常數(shù)。.平衡常數(shù)表達式.18同一反應(yīng)，溫度相等，K大小一樣，即K與反應(yīng)起始濃度無關(guān)平衡常數(shù).同一反應(yīng)，溫度相等，K大小一樣，即K與反應(yīng)起始濃度無關(guān)平衡19化學(xué)反應(yīng)

溫度

平衡常數(shù)

2HI(g)H2(g)＋I2(g)698.11.8410-2

N2O4(g)2NO2(g)3730.364233.2N2(g)＋O2(g)2NO(g)3003.8410-31

15006.1510-6

同一反應(yīng)，溫度不同，K大小不同，即K與溫度有關(guān)不同反應(yīng)，K大小不同，即K與反應(yīng)本性有關(guān)平衡常數(shù).化學(xué)反應(yīng)溫度平衡常數(shù)2HI(g)H2(g)＋20平衡常數(shù)的物理意義平衡常數(shù)表達了一定溫度下反應(yīng)進行的限度。K值越大，達平衡時正反應(yīng)進行得越徹底，產(chǎn)物的量越多。.平衡常數(shù)的物理意義平衡常數(shù)表達了一定溫度下反應(yīng)進行的限度21濃度平衡常數(shù)Kc對液體反應(yīng)，溶液濃度易測定，平衡常數(shù)常用濃度平衡常數(shù)Kc表示，如——.濃度平衡常數(shù)Kc對液體反應(yīng)，溶液濃度易測定，平衡常數(shù)常用22壓力平衡常數(shù)Kp對氣體反應(yīng)，多用平衡時混合氣體中各物質(zhì)分壓間的關(guān)系來表示，稱為壓力平衡常數(shù)Kp，如——.壓力平衡常數(shù)Kp對氣體反應(yīng)，多用平衡時混合氣體中各物質(zhì)分23Kc和Kp關(guān)系氣體反應(yīng)也可用濃度平衡常數(shù)表示，如——而.Kc和Kp關(guān)系氣體反應(yīng)也可用濃度平衡常數(shù)表示，如——.24

氣體反應(yīng)的Kc和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)——Kc和Kp關(guān)系=Kc.氣體反應(yīng)的Kc和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)——Kc和Kp關(guān)25Kc和Kp關(guān)系

氣體反應(yīng)的Kc和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)——.Kc和Kp關(guān)系氣體反應(yīng)的Kc和Kp關(guān)系推導(dǎo)如下，對反應(yīng)—26第二節(jié)標準平衡常數(shù)一、標準平衡常數(shù)的定義二、標準平衡常數(shù)表達式.第二節(jié)標準平衡常數(shù)一、標準平衡常數(shù)的定義.27

化學(xué)反應(yīng)可用通式表示如下：溫度T時，反應(yīng)的標準摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋涸趪覙藴手?，標準平衡常?shù)定義為：上式常改寫為：一、標準平衡常數(shù)的定義.化學(xué)反應(yīng)可用通式表示如下：溫度T時，反應(yīng)的標28標準平衡常數(shù)的特點★

K

的單位為1?！?/p>

K只與反應(yīng)的本性和溫度有關(guān)，與濃度或分壓無關(guān)；★標準平衡常數(shù)與反應(yīng)物和產(chǎn)物的性質(zhì)及標準狀態(tài)的定義有關(guān)；★標準平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程的寫法有關(guān)；

一、標準平衡常數(shù)的定義.標準平衡常數(shù)的特點★K的單位為1?！颣只與29對任意化學(xué)反應(yīng)：二、標準平衡常數(shù)表達式反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋河缮鲜娇傻茫篶B為任意狀態(tài)時的濃度Ceq為平衡時的濃度式(3-4).對任意化學(xué)反應(yīng)：二、標準平衡常數(shù)表達式反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能30表示標準濃度，等表示相對平衡濃度，以后略去不寫。對溶液的反應(yīng)：重要二、標準平衡常數(shù)表達式.表示標準濃度，31表示標準壓力，等表示相對平衡分壓，常略去不寫。對氣體的反應(yīng)：重要二、標準平衡常數(shù)表達式.表示標32書寫注意①各物質(zhì)的濃度（分壓）均為化學(xué)平衡時的濃度（分壓）；②標準平衡常數(shù)對每一個濃度項（分壓項）作處理，單位為1。重要二、標準平衡常數(shù)表達式.書寫注意①各物質(zhì)的濃度（分壓）均為化學(xué)平衡時的濃度（分壓）33書寫注意

③反應(yīng)中有固體或純液體參加，其濃度視為常數(shù)，不寫入標準平衡常數(shù)表達式中；如—重要二、標準平衡常數(shù)表達式.書寫注意③反應(yīng)中有固體或純液體參加，其濃度視為常數(shù)，不寫34

④以水為溶劑的稀溶液反應(yīng)中，水的濃度視為常數(shù)，不寫入標準平衡常數(shù)表達式中；如—書寫注意二、標準平衡常數(shù)表達式.④以水為溶劑的稀溶液反應(yīng)中，水的濃度視為常數(shù)，不寫入標準平35

⑤K表達式必須與方程式一一對應(yīng)，方程式寫法不同，其表達式也不同；如—

書寫注意二、標準平衡常數(shù)表達式而：.⑤K表達式必須與方程式一一對應(yīng)，方程式寫法不同，其表達36⑥正、逆反應(yīng)的K互為倒數(shù)；如—書寫注意二、標準平衡常數(shù)表達式而：例題.⑥正、逆反應(yīng)的K互為倒數(shù)；如—書寫注意二、標準平衡常37

例3-1

寫出下列反應(yīng)的標準平衡常數(shù)表達式：（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：上述反應(yīng)的標準平衡常數(shù)表達式分別為：.例3-1寫出下列反應(yīng)的標準平衡常數(shù)38標準平衡常數(shù)與經(jīng)驗平衡常數(shù)區(qū)別

②

K

表達式中的平衡濃度是相對濃度，如：

pA/p、cA/c③

K

單位為1，與物質(zhì)的平衡濃度單位無關(guān)④對于多相反應(yīng)平衡同樣可以表示。如既有液相又有氣體參與的反應(yīng)二、標準平衡常數(shù)表達式①平衡常數(shù)其他習(xí)慣表示法稱為經(jīng)驗平衡常數(shù)，如：Kc，Kp.標準平衡常數(shù)與經(jīng)驗平衡常數(shù)區(qū)別②K表達式中的平衡濃度39一、標準平衡常數(shù)的測定二、標準平衡常數(shù)的計算第三節(jié)標準平衡常數(shù)的測定與計算.一、標準平衡常數(shù)的測定第三節(jié)標準平衡常數(shù)的測定與計算.40

標準平衡常數(shù)可以通過實驗測定。利用實驗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，就能計算出標準平衡常數(shù)。測定反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓可采用物理方法或化學(xué)方法。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)點是不影響平衡狀態(tài)，且測定速率快。化學(xué)方法是直接測定化學(xué)平衡的組成。例題一、標準平衡常數(shù)的測定.標準平衡常數(shù)可以通過實驗測定。利用實驗測定出某溫41

例3-2

在520K時，在一個抽出空氣的密閉容器中放入NH4Cl晶體，當化學(xué)反應(yīng)達到平衡后，測得總壓力為5.066kPa。計算NH4Cl晶體分解反應(yīng)的標準平衡常數(shù)。解：NH4Cl晶體分解反應(yīng)方程式為：NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)由反應(yīng)方程式，可知NH3(g)

和HCl(g)

的平衡分壓相等。NH3(g)和HCl(g)的平衡分壓為.例3-2在520K時，在一個42

根據(jù)反應(yīng)方程式，NH4Cl(s)分解反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g).根據(jù)反應(yīng)方程式，NH4Cl(s)分解反應(yīng)的43標準平衡常數(shù)與反應(yīng)的標準摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系計算公式為：

利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算出溫度T

時的標準摩爾吉布斯自由能變，再利用上式就可求出反應(yīng)的標準平衡常數(shù)。二、標準平衡常數(shù)的計算(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù)(式3-7)重要.標準平衡常數(shù)與反應(yīng)的標準摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系計算441.用標準摩爾生成吉布斯自由能計算例題二、標準平衡常數(shù)的計算即：(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù).1.用標準摩爾生成吉布斯自由能計算例題二、標準平衡常數(shù)的45例

3-3298.15K時，SO2(g)和SO3(g)的標準摩爾生成吉布斯自由能分別為-300.19kJ·mol-1和-371.06kJ·mol－1。計算

298.15

K下列反應(yīng)的標準平衡常數(shù)。解：反應(yīng)的標準摩爾吉布斯自由能變?yōu)?298.15K時，反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為：.例3-3298.15K時，SO2(g)和SO46298.15K時，反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為：.298.15K時，反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為472.用標準摩爾焓變和標準摩爾熵變計算

二、標準平衡常數(shù)的計算(一)用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù)其中：.2.用標準摩爾焓變和標準摩爾熵變計算二、標準平48多重平衡規(guī)則：反應(yīng)相加減，則

相加減，

相乘除。(二)利用多重平衡規(guī)則計算標準平衡常數(shù)二、標準平衡常數(shù)的計算多重平衡：在一定條件下，在一個反應(yīng)系統(tǒng)中一個或多個物種同時參與兩個或兩個以上的化學(xué)反應(yīng)，并共同達到化學(xué)平衡?；咎卣鳎簠⑴c多個反應(yīng)的物種的濃度或分壓必須同時滿足這些平衡。重要.多重平衡規(guī)則：反應(yīng)相加減，則相加減，49由上式得:比較得：多重平衡規(guī)則證明如下：如果某可逆反應(yīng)由幾個可逆反應(yīng)乘以系一數(shù)后相加得到，則該可逆反應(yīng)的標準摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋?由上式得:比較得：多重平衡規(guī)則證明如下：.50多重平衡規(guī)則如:SO2(g)＋?O2(g)

SO3(g)

NO2(g)

NO(g)＋?O2(g)＝)SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)

+)==例題.多重平衡規(guī)則如:SO2(g)＋?O2(g)SO51

例3-4298.15K時，已知下列可逆反應(yīng)：計算298.15K時可逆反應(yīng)：的標準平衡常數(shù)。解：2×反應(yīng)(2)+(-1)×反應(yīng)(1)：上述可逆反應(yīng)在298.15K時的標準平衡常數(shù)為：.例3-4298.15K時，已知52第四節(jié)標準平衡常數(shù)的應(yīng)用一、計算平衡組成二、判斷化學(xué)反應(yīng)進行的限度三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向.第四節(jié)標準平衡常數(shù)的應(yīng)用一、計算平衡組成.53

標準平衡常數(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量關(guān)系。因此，可利用標準平衡常數(shù)計算反應(yīng)物和產(chǎn)物的平衡濃度或平衡分壓。例題一、計算平衡組成.

標準平衡常數(shù)確定了可逆反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物的平54

例3-5

下列可逆反應(yīng)：FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)在1000℃時的標準平衡常數(shù)

，如果在

CO

的分壓為6000kPa的密閉容器加入足量的FeO，計算CO和CO2的平衡分壓。解：FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)p0/kPa 60000 +xpeq/kPa6000-x

x始態(tài)平衡(終態(tài)).例3-5下列可逆反應(yīng)：始態(tài)平衡.55

反應(yīng)的標準平衡常數(shù)表達式為：將平衡分壓和標準平衡常數(shù)數(shù)值代入上式得：

CO和CO2的平衡分壓分別為：.反應(yīng)的標準平衡常數(shù)表達式為：.56二、判斷反應(yīng)進行的限度

K反映了在給定溫度下反應(yīng)的限度。

利用K值，可以判斷可逆反應(yīng)進行的限度。若反應(yīng)的K很大，則平衡時產(chǎn)物的濃度或分壓比反應(yīng)物的濃度或分壓大得多，說明反應(yīng)物已大部分轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)進行比較完全。.二、判斷反應(yīng)進行的限度K反映了在給57

可逆反應(yīng)進行的限度也常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示。反應(yīng)物A

的平衡轉(zhuǎn)化率定義為：例題平衡轉(zhuǎn)化率標準平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示反應(yīng)進行的限度。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，而標準平衡常數(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，標準平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也越大。.可逆反應(yīng)進行的限度也常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示。反應(yīng)物58

例3-6298.15K時，可逆反應(yīng)：Ag+(aq)+Fe2+(aq)

Ag(s)+Fe3+(aq)的標準平衡常數(shù)

，試分別計算下列兩種情況下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0.10mol·L-1;(2)Ag+

的濃度為0.10mol·L-1

，F(xiàn)e2+的濃度為0.20mol·L-1

。解：該可逆反應(yīng)的標準平衡常數(shù)表達式為：.例3-6298.15K時，可逆59(1)設(shè)Fe3+的平衡濃度為xmol·L-1，則Ag+和Fe2+的平衡濃度均為(0.10-x)mol·L-1。Ag+、Fe2+和Fe3+

的平衡濃度分別為：.(1)設(shè)Fe3+的平衡濃度為xmo60(2)設(shè)Fe3+的平衡濃度為ymol·L-1，則Ag+和Fe2+的平衡濃度分別為(0.10-

y)mol·L-1

和(0.20-y)mol·L-1。Ag+

的平衡轉(zhuǎn)化率為：.(2)設(shè)Fe3+的平衡濃度為ymo61Ag+

的平衡轉(zhuǎn)化率為：Ag+、Fe2+

和Fe3+

的平衡濃度分別為：.Ag+的平衡轉(zhuǎn)化率為：Ag+、Fe2+和Fe3+的平62當時，化學(xué)反應(yīng)逆向自發(fā)進行。當時，化學(xué)反應(yīng)正向自發(fā)進行；當時，化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向

(化學(xué)反應(yīng)等溫式）在一定溫度下，比較標準平衡常數(shù)與反應(yīng)商的相對大小，就能預(yù)測反應(yīng)的方向。

例題重要.當時，化學(xué)反應(yīng)逆向自發(fā)進行。當63

例3-7

已知298.15K時，可逆反應(yīng)：Pb2+(aq)+Sn(s)

Pb(s)+Sn2+(aq)的標準平衡常數(shù)，若反應(yīng)分別從下列情況開始，試判斷可逆反應(yīng)進行的方向。（1）Pb2+和Sn2+的濃度均為0.10mol·L-1；（2）Pb2+的濃度為0.10mol·L-1，Sn2+的濃度為1.0mol·L-1。解：(1)反應(yīng)商為：.例3-7已知298.15K時64

由于

因此在

298.15K時反應(yīng)正向自發(fā)進行。（2）Pb2+的濃度為0.10mol·L-1，Sn2+的濃度為1.0mol·L-1。反應(yīng)商為：由于因此在298.15K時反應(yīng)逆向自發(fā)進行。.由于65

經(jīng)驗數(shù)據(jù)

三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向例題反應(yīng)程度相當小，可認為不能進行反應(yīng)方向需結(jié)合反應(yīng)條件確定反應(yīng)自發(fā)、完全.經(jīng)驗數(shù)據(jù)三、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向例題反應(yīng)程度相當66例題

某反應(yīng)，已知：①計算該反應(yīng)在298.15K時的；②當時，該反應(yīng)能否正向自發(fā)進行？解：(1)298.15K時的為：.例題某反應(yīng)67（2）當時，反應(yīng)商為：

由于因此在298.15K時反應(yīng)不能正向自發(fā)進行。一般來說，時，反應(yīng)程度就相當小，可以認為反應(yīng)不能進行；而當，時，反應(yīng)程度就相當大，可以認為反應(yīng)能自發(fā)進行；介于兩者之間時，反應(yīng)方向的確定需要結(jié)合反應(yīng)條件作具體分析。

.（2）當68第五節(jié)化學(xué)平衡的移動

一、濃度對化學(xué)平衡的影響二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響三、溫度對化學(xué)平衡的影響.第五節(jié)化學(xué)平衡的移動

.69任何處于化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)都是一種動態(tài)平衡，當外界條件發(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)，最后自發(fā)建立起適應(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)不同。第五節(jié)化學(xué)平衡的移動

.任何處于化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)都是一種動態(tài)平衡，當外界條件發(fā)70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)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。影響化學(xué)平衡移動的外界因素有濃度、壓力、溫度等。第五節(jié)化學(xué)平衡的移動

.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)變到另一71

對反應(yīng)其反應(yīng)商為：根據(jù)反應(yīng)商判據(jù)，當反應(yīng)達化學(xué)平衡：一、濃度對化學(xué)平衡的影響.對反應(yīng)一、濃度對化學(xué)平衡的影72濃度變化(T不變)反應(yīng)商變化平衡移動方向增大反應(yīng)物濃度

正向減小產(chǎn)物濃度減小反應(yīng)物濃度逆向增大產(chǎn)物濃度一、濃度對化學(xué)平衡的影響.濃度變化(T不變)反應(yīng)商變化平衡移動方向增大反應(yīng)物濃度正向73若增大反應(yīng)物濃度（或減小產(chǎn)物濃度），則反應(yīng)商。即——系統(tǒng)向正反應(yīng)方向移動，以削減反應(yīng)物濃度（或增大產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度基礎(chǔ)上建立起新的平衡。一、濃度對化學(xué)平衡的影響.若增大反應(yīng)物濃度（或減小產(chǎn)物濃度），則反應(yīng)商74若減小反應(yīng)物濃度（或增大產(chǎn)物濃度），則反應(yīng)商。即——系統(tǒng)向逆反應(yīng)方向移動，以增補反應(yīng)物濃度（減小產(chǎn)物濃度）。不久，系統(tǒng)將在新的濃度基礎(chǔ)上建立起新的平衡。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），則反應(yīng)商。75對固體（或液體）反應(yīng)，壓力的改變幾乎沒有使任何物質(zhì)的相對含量發(fā)生改變，所以它對反應(yīng)的化學(xué)平衡幾乎沒有影響。

氣體反應(yīng)有兩種情況：

①某氣體分壓或系統(tǒng)總壓發(fā)生改變②加入惰性氣體二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響.對固體（或液體）反應(yīng)，壓力的改變幾乎沒有使任何物質(zhì)的相對761.某氣體分壓發(fā)生改變氣體分壓可用于表示該物質(zhì)的濃度，所以某氣體分壓發(fā)生改變對化學(xué)平衡的影響與濃度改變的影響一致。二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響.1.某氣體分壓發(fā)生改變氣體分壓可用于表示該物質(zhì)的濃度，772.系統(tǒng)總壓發(fā)生改變二、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N倍，這時各氣體分壓也增加N倍，則有:若d+e>a+b，則,平衡逆向(分子總數(shù)減少的方向)移動。若d+e<a+b，則,平衡正向(分子總數(shù)減少的方向)移動。.2.系統(tǒng)總壓發(fā)生改變二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響78反應(yīng)前后分子總數(shù)沒有變化的氣體反應(yīng)總壓增大，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動；總壓減少，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。不影響化學(xué)平衡的移動二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響2.系統(tǒng)總壓發(fā)生改變反應(yīng)前后分子總數(shù)有變化的氣體反應(yīng).反應(yīng)前后分子總數(shù)沒有變化的氣體反應(yīng)總壓增大，平衡向氣體分子數(shù)792.系統(tǒng)總壓發(fā)生改變?nèi)绶磻?yīng)，則二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響若系統(tǒng)總壓增加到原來的兩倍，這時各氣體分壓也增加兩倍，則有:總壓增大，,系統(tǒng)向分子總數(shù)減少的方向移動。

.2.系統(tǒng)總壓發(fā)生改變?nèi)绶磻?yīng)80加入惰性氣體，neq變大，若d+e>a+b，則,平衡正向(即氣體分子數(shù)增大方向)移動；若d+e<a+b，則,平衡逆向(即氣體分子數(shù)增大方向)移動加入惰性氣體不影響化學(xué)平衡的移動二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響3.加入惰性氣體對化學(xué)平衡的影響（等溫定壓）反應(yīng)前后分子總數(shù)沒有變化的氣體反應(yīng)反應(yīng)前后分子總數(shù)有變化的氣體反應(yīng).加入惰性氣體，neq變大，若d+e>a+b，則81某氣體分壓(T不變)系統(tǒng)總壓(T不變)加入惰性氣體（等溫定壓）分子總數(shù)不變分子總數(shù)改變分子總數(shù)不變分子總數(shù)改變總壓增大總壓減小平衡移動方向正向逆向不移動氣體分子數(shù)減少方向氣體分子數(shù)增大方向不移動氣體分子數(shù)增大方向二、壓力和惰性氣體對化學(xué)平衡的影響p反應(yīng)物↑p產(chǎn)物↓或p反應(yīng)物↓p產(chǎn)物↑或.某氣體分壓系統(tǒng)總壓加入惰性氣體分子總數(shù)不變分子總數(shù)改變分子總82向氣體分子數(shù)減少方向移動加入惰性氣體，保持體積不變，平衡如何移動？.向氣體分子數(shù)減少方向移動加入惰性氣體，保持體積不變，平衡如何83

溫度對化學(xué)平衡的影響與濃度、壓力的影響有著本質(zhì)的區(qū)別：濃度、壓力發(fā)生變化，改變了系統(tǒng)的J，而標準平衡常數(shù)沒有改變。溫度對化學(xué)平衡的影響則與化學(xué)反應(yīng)熱及標準平衡常數(shù)的變化密切相關(guān)。三、溫度對化學(xué)平衡的影響.溫度對化學(xué)平衡的影響與濃度、壓力的影響有著本質(zhì)的區(qū)別：濃84

可逆反應(yīng)的標準平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系：

三、溫度對化學(xué)平衡的影響（式3-10）.可逆反應(yīng)的標準平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系：三、溫度對85三、溫度對化學(xué)平衡的影響－)重要（式3-10）（式3-12）

可逆反應(yīng)的標準平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系：

.三、溫度對化學(xué)平衡的影響－)重要（式3-10）（式3-12）86所以，對于可逆反應(yīng)，其它條件一定時，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；同理可知，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。溫度變化變化平衡移動方向＞0(吸熱反應(yīng))升高正向(即吸熱)＜

0(放熱反應(yīng))升高逆向(即吸熱)三、溫度對化學(xué)平衡的影響（式3-12）例題.所以，對于可逆反應(yīng)，其它條件一定時，升高溫度，平衡向吸熱87

例3-8已知1048K時，CaCO3的分解壓力為14.59kPa，分解反應(yīng)的標準摩爾焓變?yōu)?09.32kJ·mol-1。計算1128K時CaCO3的分解壓力。解：CaCO3分解反應(yīng)為：CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)

1048K

時，CaCO3分解反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為：.例3-8已知1048K時，CaCO3的分解88

1128K

時CaCO3分解反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為：

1128K時CaCO3分解壓力為：

CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g).1128K時CaCO3分解反應(yīng)的標準89LeChatelier原理

1887年，呂查德里考察了各種因素對化學(xué)平衡的影響，總結(jié)得平衡移動原理：如果改變平衡的任一條件（濃度、壓力、溫度等），平衡就向減弱這個改變的方向移動。

LeChatelier原理只適用于已經(jīng)達平衡的系統(tǒng)，對于未達平衡的系統(tǒng)不適用。.LeChatelier原理1887年，呂查德里考察90熱力學(xué)與動力學(xué)的綜合考慮實際反應(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（動力學(xué)）的影響需綜合考慮。.熱力學(xué)與動力學(xué)的綜合考慮實際反應(yīng)中，濃度、壓力、溫度等條91小結(jié)1、基本概念：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡，標準平衡常數(shù)2、標準平衡常數(shù)表達式書寫3、用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù)4、多重平衡規(guī)則計算標準平衡常數(shù)：反應(yīng)相加減，則

相加減，

相乘除。.小結(jié)1、基本概念：可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡，標準平衡常數(shù)2、標準92小結(jié)5、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向當時，，逆向自發(fā)進行。當時，，正向自發(fā)進行；當時，，處于平衡狀態(tài)；6、平衡的移動：LeChatelier原理7、溫度對平衡的影響：.小結(jié)5、預(yù)測化學(xué)反應(yīng)的方向當時，93參考書

1.《大學(xué)普通化學(xué)（上）》傅鷹化學(xué)教育出版社2.《大學(xué)化學(xué)（上）》[美]BruceH.馬亨復(fù)旦大學(xué)譯上海科學(xué)技術(shù)出版社3.《基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)化學(xué)（第四版）》趙欽

云南科技出版社4.《物理化學(xué)》侯新樸

人民衛(wèi)生出版社5.《無機化學(xué)（第二版）》王夔人民衛(wèi)生出版社6.《無機化學(xué)（第五版）》張?zhí)焖{人民衛(wèi)生出版社

.參考書1.《大學(xué)普通化學(xué)（上）》傅鷹化學(xué)教育出版社.94作業(yè)P74

6、7、8、12思考P731、2.作業(yè)P74.95課堂練習(xí)1．化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是

。A．反應(yīng)進行完全B．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D．正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)相等答案：B.課堂練習(xí)1．化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是。961.反應(yīng)

的標準平衡常數(shù)為的標準平衡常數(shù)為

則

與的關(guān)系為：

。

(A)(B)(C)(D)無法確定

B課堂練習(xí).1.反應(yīng)的標準平衡常數(shù)為的標準平衡常數(shù)為則與的關(guān)系971.溫度T時，可逆反應(yīng)C(s)+O2(g)CO2(g)的標準平衡常數(shù)為K1θ，可逆反應(yīng)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的標準平衡常數(shù)為K2θ，則可逆反應(yīng)2C(s)+O2(g)2CO(g)的標準平衡常數(shù)為（）A.2K1θ

K2θ

B.(K1θ

)

2K2θ

C.2K1θ/

K2θ

D.(K1θ

)

2/

K2θ

答案:D課堂練習(xí).1.溫度T時，可逆反應(yīng)C(s)+O2(g)C98課堂練習(xí)1.某溫度時，反應(yīng)A(s)+B2+(aq)A2+(aq)+B(s)的標準平衡常數(shù)Kθ=1.0，當B2+和A2+的濃度分別是0.50

mol/L和0.10

mol/L時，則A.反應(yīng)正向自發(fā)進行B.反應(yīng)處于平衡狀態(tài)C.反應(yīng)逆向自發(fā)進行D.無法判斷反應(yīng)方向答案:A.課堂練習(xí)1.某溫度時，反應(yīng)A(s)+B2+(aq)