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1、化学平衡常数第1页，本讲稿共10页主要内容：本章应该掌握化学平衡常数的概念和平衡常数表达式；理解和区分标准平衡常数和经验平衡常数；掌握有关化学平衡的计算；掌握化学平衡移动原理。重难点：化学平衡常数的概念的理解和计算教学方法：讲授法第2页，本讲稿共10页6.1化学平衡状态化学平衡状态6.1.1化学平衡化学平衡6.1.2勒沙特列原理勒沙特列原理 正逆反应速度相等时体系所处的状态称为化学平衡。化正逆反应速度相等时体系所处的状态称为化学平衡。化学平衡是一种学平衡是一种“动态平衡动态平衡”。假如改变平衡系统条件之一，如温度、压强、或浓度，假如改变平衡系统条件之一，如温度、压强、或浓度，平衡就向减弱这个改
2、变的方向移动。平衡就向减弱这个改变的方向移动。第3页，本讲稿共10页6.2平衡常数平衡常数6.2.1标准平衡常数标准平衡常数 K 称为标准平衡常数（有的书中称之为热力学平衡常数）。称为标准平衡常数（有的书中称之为热力学平衡常数）。例例 反应反应 A(g)2 B(g)在某温度达到平衡时，在某温度达到平衡时，各组分的分压均为各组分的分压均为 1.013 10 5 Pa，求其经验平衡常数，求其经验平衡常数 Kp 和标准和标准平衡常数平衡常数 K 。解解：第4页，本讲稿共10页 0 非自发非自发 故化学反应等温式故化学反应等温式 rGm =rG m +RTlnQ 变为变为 0=rG m +RTln K
3、 即即 rG m=RTln K 这就是化学反应等温式。用该式可以求出这就是化学反应等温式。用该式可以求出 rGm，以做为以做为非标准态下化学反应进行方向的判据。非标准态下化学反应进行方向的判据。当体系处于平衡时当体系处于平衡时 有有 rGm=0，同时同时Q=K rGm =rG m +RTlnQ 化学热力学中有如下关系式，表明化学热力学中有如下关系式，表明 rG m，Q 和和 rGm 三三者之间的关系：者之间的关系：第5页，本讲稿共10页6.2.2实验平衡常数实验平衡常数实验获得的热力学数据推出平衡常数；实验获得的热力学数据推出平衡常数；通过实验直接测定平衡常数。通过实验直接测定平衡常数。6.2
4、.3偶联反应的平衡常数偶联反应的平衡常数偶联反应是指两个化学平衡组合起来，形成一个新的反应。反应也有偶联反应是指两个化学平衡组合起来，形成一个新的反应。反应也有平衡状态，也可以求出平衡常数。平衡状态，也可以求出平衡常数。第6页，本讲稿共10页 6.3 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响v在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度或减少生在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度或减少生成物的浓度，化学平衡向着正反应方向移动；增加生成成物的浓度，化学平衡向着正反应方向移动；增加生成物的浓度或减少反应物的浓度，化学平衡向着逆反应的物的浓度或减少反应物的浓度，化学平衡向着逆反应的方向移动。方向移动
5、。v 在可逆反应中，为了尽可能利用某一反应物，经在可逆反应中，为了尽可能利用某一反应物，经常用过量的另一种物质和它作用。常用过量的另一种物质和它作用。v 不断将生成物从反应体系中分离出来，则平衡将不断向不断将生成物从反应体系中分离出来，则平衡将不断向生成产物的方向移动。生成产物的方向移动。第7页，本讲稿共10页 6.4压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响v等温下，增大总压强，平衡向气体分子数减少的方向移动；等温下，增大总压强，平衡向气体分子数减少的方向移动；减压，则平衡向气体分子数增加的方向移动。如：减压，则平衡向气体分子数增加的方向移动。如：v673K时反应：时反应：N2(g)+3H2(
6、g)2NH3(g)v如果气态反应物的总分子数和气态生成物总分子数相等，如果气态反应物的总分子数和气态生成物总分子数相等，在等温下，增加或降低总压强，对平衡没有影响。如：在等温下，增加或降低总压强，对平衡没有影响。如：v773K时反应时反应 CO+H2OH2+CO2第8页，本讲稿共10页6.5温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响v升高温度，使平衡向吸热方向移动；降低温度，升高温度，使平衡向吸热方向移动；降低温度，使平衡向放热方向移动。使平衡向放热方向移动。v温度使化学平衡常数发生变化：温度使化学平衡常数发生变化：体系放热时体系放热时 rH为负值，吸热时为正值。为负值，吸热时为正值。K1、K2
7、分别为温度分别为温度T1、T2时的平衡常数，时的平衡常数，R是气体常数。是气体常数。第9页，本讲稿共10页 这个式子将非标准态下的两种判据联系起来：这个式子将非标准态下的两种判据联系起来：Q K 时，反应正向进行，时，反应正向进行，由公式得由公式得 rGm K 时，反应逆向进行，时，反应逆向进行，由公式得由公式得 rGm 0 ；Q=K 时，反应达到平衡，时，反应达到平衡，由公式得由公式得 rGm=0 。将将 rG m =RTlnK 代入化学等温式，得代入化学等温式，得 rGm =RTlnK +RTlnQ即即 这一公式极为重要，它将两个重要的热力学数据这一公式极为重要，它将两个重要的热力学数据 rG m 和和 K 联系起来。联系起来。第10页，本讲稿共10页