高中化学 化学平衡竞赛课件 14页

第八章化学平衡§8-1可逆反应与化学平衡一、可逆反应在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的程度不同而已。例如反应：（1）CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)（2）Ag+(aq)+Cl-(aq)≒AgCl(s)（3）3H2(g)+N2(g)≒2NH3(g)\n二、化学平衡在可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等时反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态称为化学平衡。如：CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)正逆反应达到动态平衡，即：v正＝v逆就可以说该反应已经达到化学平衡了。\n假设，正逆反应都是基元反应：k正CCOCH2O＝k逆CCO2CH2k正/k逆＝CCO2CH2/CCOCH2O①平衡时，生成物浓度积比反应物浓度积——是常数②该常数只与反应温度有关③对非基元反应，当达到平衡时，浓度比同样存在这样一个常数K＝\n§8-2平衡常数一、经验平衡常数对任一可逆反应aA+bB≒gG+hH在一定温度下达到平衡时，体系中各物质的浓度间有如下关系：[G]g[H]h/[A]a[B]b=K浓度单位用摩尔浓度时，该常数用Kc表示\nc均为平衡时的浓度气相反应时，平衡浓度也可以用各气体分压表示;此时平衡常数为KpaA+bB≒gG+hH根据理想气体分压与浓度的关系：p=nRT/V=cRTKp=Kc(RT)Δn\n二、标准平衡常数Kø平衡常数表达式中各项浓度用相对浓度表示，此时的常数即为标准平衡常数。相对浓度：ci/cø,pi/pø—与标态值比\n②反应中有纯固体、纯液体、大量的溶剂参与，它们的相对浓度可看成1①标态取值:液相cø＝1.00mol·dm-3,气相pø=101.325Kpa、760mmHg…cø=pø/RT例：CaCO3(s)≒CaO(s)+CO2(g)Kø=Cr2O72－(ag)+H2O(l)≒CrO42－+2H＋Kø＝\n标准平衡常数与经验平衡常数差别i)表达式中的平衡浓度是相对浓度，如pA/pø、cA/cøii)Kø没有单位，与物质的平衡浓度单位无关iii)对于多相反应平衡同样可以表示，如给既有液相又有气体参与反应，2H+(aq)+Zn(s)≒H2(g)+Zn2+(aq)Kø＝(pH2/pø)(cZn2+/cø)/(cH+/cø)\n问题aA(g)+bB(g)≒gG(g)+hH(g)某一状态时＝Q≠Kø（Q叫做反应商）反应或正向或逆向地进行，推导中看是因正逆反应速率不同引起，实质上根本原因是化学势的变化才是反应的动力。——G\n三、Kø与反应自由能关系1、ΔG值的影响。反应的ΔG<0，则自发地正反应方向进行，而如果ΔG>0，则正反应是非自发的，逆反应是自发，直到ΔG＝0时为止。反应等温式:ΔrG=ΔrGø+RT·lnQ标态时：Q＝1ΔrG=ΔrGø平衡时：Q平＝Kø、ΔrG=0－ΔGøT=RT㏑Kø\n2、ΔGø与平衡常数Kø的关系－ΔGøT=RT㏑KølnKø=-ΔGøT/RT=例反应式：2NO(g)+O2(g)≒2NO2(g)分别求298K和500K时Kø。（已查表算得298K数据ΔrGø＝－70.54KJ.mol-1，ΔrHø＝－114.14KJ.mol-1）\n解：由公式－ΔGøT=RT㏑Kø得㏑Kø=－ΔGø/RT=－70.54×103÷(8.341×298)＝28.471所以，Kø＝2.32×1012ΔrSø＝(ΔrHø-ΔrGø)÷T＝……＝-146.3J.mol-1.K-1500K时ΔrGø＝ΔrHø-TΔrSø＝……＝-40.99Kø＝1.92×104\nΔrG=-RT㏑Kø+RT·lnQ=RT·ln(Q/Kø)QKøΔrG>0逆向反应Q＝KøΔrG=0平衡反应等温式:ΔrG=ΔrGø+RT·lnQΔGøT=－RT㏑Kø回顾总结lnKø=-ΔGøT/RT＝\n