第1页：第七章 化学平衡 章节导览
- 第七章 化学平衡
- 本章讲授化学反应的可逆性和化学平衡、平衡常数与平衡转化率、平衡常数与Gibbs自由能变的关系，以及浓度、压力、温度引起的化学平衡移动。
第2页：7.1 化学反应的可逆性和化学平衡
- 1 化学反应的可逆性和化学平衡Fe2O3(s) + 3 CO(g) = 2 Fe(s) + 3 CO2(g)炼一吨Fe 需多少焦炭（C）？
- C(s) + 0.5 O2(g) = CO(g)是否全部的C(s) 能转化成CO(g)，全部的Fe2O3(s) 和CO 能全部转化成Fe(s) 和CO2(g)？；答案：否！
- 可逆反应，动态平衡（G = 0）正向反应速率= 逆向反应速率；平衡常数以及平衡的移动
第3页：化学平衡的特点动态平衡浓度速率
第4页：7.2 平衡常数可逆反应
- 2 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：一、经验平衡常数其中，[PA] 等为平衡分压，Kp 为压力平衡常数若在溶液中，平衡时的浓度分别为[…
第5页：H2与I2反应的平衡常数
例：H2(g) + I2(g) = 2HI(g)，括号中为起始浓度，方括号中为平衡浓度；在一定温度下 Kc 为常数，测定平衡时各组分浓度即可求出 Kc。
第6页：合成氨反应的平衡常数
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)：无论从 NH3 的合成方向还是分解方向建立平衡，一定温度下 Kc 相同，但平衡浓度不一定相同。
第7页：二、平衡转化率
- 二、平衡转化率化学反应达到平衡状态时，体系中各物质的浓度不再随时间而改变，这时反应物已最大限度地转变为生成物
- 利用平衡转化率来标志化学反应在某个具体条件下的完成程度
- 反应的转化率是指已转化为生成物的部分占该反应物起始总量的百分比
第8页：三、标准平衡常数
- 三、标准平衡常数（K)在液相反应中把平衡浓度除以标准状态下浓度
- 在气相反应中把平衡分压除以标准压强
- 使计算出的标准平衡常数为一无量纲的常数
- 在液相反应的Kc与Kθ 在数值上相等，而在气相反应的Kp一般不与其Kθ 的数值相等
第9页：四、平衡常数
- 四、平衡常数书写的注意事项（1）反应方程式的书写不同，平衡常数值不同
- 如：273 k 时，反应N2O4(g) = 2NO2(g) 的平衡常数Kθ= 0.36, 则反应2NO2(g) = N2O4(g) Kθ= 1/0.36 = 2.78反应NO2(g) = 0.5 N2…
- Fe3O4(s) + 4 H2(g) = 3 Fe(s) + 4 H2O(g)（3）K与温度有关，但与反应物浓度无关；K 还取决于反应物本性
第10页：五、化学反应的限度
- 五、化学反应的限度与平衡常数KK 反映了在给定温度下，反应的限度；K值大，反应容易进行
- 一般认为，（1）K 10+7自发，反应彻底（2）K 10 -7非自发，不能进行（3）10+7K 10 -7 一定程度进行反应程度受浓度、压力、等条件的影响
- 可通过实验条件促进平衡的移动；怎样求K?
- （1）测定（2）热力学计算
第11页：六、标准平衡常数
- 六、标准平衡常数与化学反应的方向反应商Q< Kθ，正向进行Q> Kθ，逆向进行Q= Kθ，平衡状态
第12页：反应商Q与K的关系
- Q < Kθ：反应正向进行
- Q > Kθ：反应逆向进行
- Q = Kθ：体系处于平衡状态
第13页：7.3 平衡常数
- 3 平衡常数与Gibbs自由能变当体系处于平衡状态时，ΔrGm=0,同时Q=KΘ，此时Q< Kθ时ΔrGm<0正反应自发进行Q= Kθ时ΔrGm=0反应达到平衡,可逆反应Q> Kθ时ΔrGm>0…
第14页：ΔrGm与平衡常数的经验判据
ΔrGmθ 与 Kθ 的经验判据| ΔrGmθ（kJ/mol） | Kθ | 反应判断 |
|---|
| ≤ -40 | ≥ 10+7 | 反应自发、完全 |
|---|
| ≥ +40 | ≤ 10-7 | 反应不可能进行 |
|---|
| -40 ～ +40 | 10-7 ～ 10+7 | 反应可逆，需计算判断 |
|---|
第15页：7.4 化学平衡的移动条件
- 4 化学平衡的移动条件改变使平衡态变化浓度压力温度
第16页：浓度对化学平衡的影响
恒温条件下，增加反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
第17页：二、压力对化学反应的影响
- 二、压力对化学反应的影响物质的状态及其反应前后量的变化压力的影响固相可忽略液相可忽略气相反应前后计量系数相同无气相反应前后计量系数不相同有
第18页：温度对化学平衡的影响
浓度、压力变化时平衡常数 K 不变，温度变化时 K 改变；由两个温度下的平衡常数表达式相减，可得 Van’t Hoff 方程式。
第19页：对Van‘t Hoff方程式的讨论
- 对Van‘t Hoff方程式的讨论（1）当H < 0 (放热反应)，T (T2T1), （2）当H > 0 (吸热反应)，T (T2T1), 即：升高温度，平衡向吸热方向移动降低温度，平衡…
第20页：勒·夏特里
- 勒·夏特里（Le Chatelier)原理
- 改变平衡体系的外界条件时，平衡向着削弱这一改变的方向移动
- （也称为化学平衡移动原理）
- 浓度：增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动
- 压力：增加压力，平衡向气体计量系数减小方向移动
- 温度：升高温度，平衡向吸热方向移动
