《化学反应的方向》PPT课件.ppt

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1、第二章 化学反应的基本原理1 2.2 化学反应进行的方向一、反应自发进行的方向一、反应自发进行的方向一、反应自发进行的方向一、反应自发进行的方向 自然界中发生的过程都具有一定的方向性。自然界中发生的过程都具有一定的方向性。自然界中发生的过程都具有一定的方向性。自然界中发生的过程都具有一定的方向性。在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程叫作叫作叫作叫作自发自发自发自发过程，对化学反应来说就叫过程，对化学反应来说就叫过程，对化学反应来说就叫过程，对化学反应来说就叫自发反

2、应自发反应自发反应自发反应；反之；反之；反之；反之叫非自发过程、非自发反应。叫非自发过程、非自发反应。叫非自发过程、非自发反应。叫非自发过程、非自发反应。Zn+Cu Zn+Cu 2+2+=Zn =Zn 2+2+Cu +Cu 自发自发自发自发 Cu+Zn Cu+Zn 2+2+=Cu =Cu 2+2+Zn +Zn 非自发非自发非自发非自发2 自发过程的特点：自发过程的特点：(1)单向自发的。单向自发的。(2)有一定的限度。有一定的限度。(3)有做非体积功的能力。有做非体积功的能力。n n 例如可将反应例如可将反应例如可将反应例如可将反应 Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+Cu

3、装配成装配成装配成装配成原电池，作电功。原电池，作电功。原电池，作电功。原电池，作电功。3n nThomsenThomsen提出：在提出：在提出：在提出：在298 K298 K，1 atm1 atm下，凡是放热反下，凡是放热反下，凡是放热反下，凡是放热反应都是自发的。应都是自发的。应都是自发的。应都是自发的。n nBethelotBethelot等认为：只有放热反应才能自发进行。等认为：只有放热反应才能自发进行。等认为：只有放热反应才能自发进行。等认为：只有放热反应才能自发进行。n n焓判据焓判据焓判据焓判据：凡是：凡是：凡是：凡是H 0H 0H 0的反应，不能自发进行，的反应，不能自发进行，

4、的反应，不能自发进行，的反应，不能自发进行，即逆向进行。即逆向进行。即逆向进行。即逆向进行。二、反应自发性的判断二、反应自发性的判断二、反应自发性的判断二、反应自发性的判断中学学习中曾涉及到。中学学习中曾涉及到。中学学习中曾涉及到。中学学习中曾涉及到。1 1 焓变焓变焓变焓变HH与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向4上述判据不能用于所有反应，因为上述判据不能用于所有反应，因为n n很多自发反应是放热反应；很多自发反应是放热反应；很多自发反应是放热反应；很多自发反应是放热反应；n n有不少自发反应是吸热反应；有不少自发反应是吸热反应；有不少自发反应是吸

5、热反应；有不少自发反应是吸热反应；n n有一些自发过程既不放热，也不吸热。有一些自发过程既不放热，也不吸热。有一些自发过程既不放热，也不吸热。有一些自发过程既不放热，也不吸热。n n例如：例如：例如：例如：HH2 2+F+F2 2=2HF =2HF r rHHmm-1-1 0 0n nHH2 2+Cl+Cl2 2=2HCl =2HCl r rHHmm-1-1 0 0 0 n nCaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)r rHHmm -1-1 0 0 r rHHmm (1114 K)0(1114 K)05结论：用反应热或焓变来判断反应的自发性结

6、论：用反应热或焓变来判断反应的自发性有局限性。有局限性。n n反应的自发性不仅与反应的能量状态有关，反应的自发性不仅与反应的能量状态有关，还有其他的影响因素。还有其他的影响因素。6自然界存在着两个基本自然定律：n n定律一：体系倾向于取得定律一：体系倾向于取得最低的势能状态最低的势能状态；n n定律二：体系趋向于取得定律二：体系趋向于取得最大混乱度最大混乱度。7(1)(1)(1)(1)混乱度混乱度混乱度混乱度n n体系混乱的程度，用符号体系混乱的程度，用符号体系混乱的程度，用符号体系混乱的程度，用符号 表示。表示。表示。表示。n n大量事实表明，混乱度与状态有关。大量事实表明，混乱度与状态有关

7、。大量事实表明，混乱度与状态有关。大量事实表明，混乱度与状态有关。例如：例如：例如：例如：始态始态始态始态 终态终态终态终态洗牌洗牌洗牌洗牌 整齐整齐整齐整齐 混乱混乱混乱混乱将红墨水滴入水中将红墨水滴入水中将红墨水滴入水中将红墨水滴入水中 有序有序有序有序 混乱混乱混乱混乱黑球黑球黑球黑球+白球摇动白球摇动白球摇动白球摇动 有序有序有序有序 混乱混乱混乱混乱2 2 熵变熵变熵变熵变S S与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向8摇动摇动有序变为无序有序变为无序 将一些蓝球与红球整齐有序地放在一只烧杯内，摇动后，将一些蓝球与红球整齐有序地放在一只烧杯内，

8、摇动后，这些球就会变得混乱无序。这些球就会变得混乱无序。但是无论摇多少次，要想回复到开始的情形几乎不可能。但是无论摇多少次，要想回复到开始的情形几乎不可能。体系的混乱度体系的混乱度体系的混乱度体系的混乱度 是一个难以计算的很大的数目，是一个难以计算的很大的数目，是一个难以计算的很大的数目，是一个难以计算的很大的数目，只有将它与宏观可测的量相联系才有实际意义。只有将它与宏观可测的量相联系才有实际意义。只有将它与宏观可测的量相联系才有实际意义。只有将它与宏观可测的量相联系才有实际意义。9(2)(2)(2)(2)熵熵熵熵熵是描述体系混乱度大小的物理量，熵是描述体系混乱度大小的物理量，用符号用符号“S

9、”来表示。来表示。熵值越大，体系的混乱度越大。熵值越大，体系的混乱度越大。熵与熵与U、H等一样，是体系的一种属性，是体等一样，是体系的一种属性，是体系的状态函数。系的状态函数。熵的量纲为熵的量纲为 JK-1。101.熵是体系的状态函数。熵是体系的状态函数。2.熵与温度成正比，气体的熵与压力成反比。熵与温度成正比，气体的熵与压力成反比。4.同类型物质，分子结构越复杂熵值越大，如：同类型物质，分子结构越复杂熵值越大，如：S(C3H8)S(C2H6)S(CH4)。3.同一物质，同一物质，S(g)S(l)S(s)。5.化学反应，若反应后气体分子数增加了，则化学反应，若反应后气体分子数增加了，则该反应是

10、熵增加的反应，反之则反。该反应是熵增加的反应，反之则反。11n n例如例如n nS水蒸气水蒸气 S水水 S冰冰 n nS氧气氧气 S氢气氢气 n nS氧气氧气+氢气混合氢气混合 S氧气氧气+S氢气氢气 12(3)S(3)S与反应自发进行的方向与反应自发进行的方向在孤立体系的任何自发过程中，体系的熵在孤立体系的任何自发过程中，体系的熵总是增加。总是增加。热力学第二定律热力学第二定律 S（孤立）（孤立）0 自发过程。自发过程。S（孤立）（孤立）0 自发过程自发过程n nS隔离隔离=0 平衡状态平衡状态 n nS隔离隔离0 自发过程自发过程 vS体系体系+S环境环境=0 平衡状态平衡状态vS体系体系

11、+S环境环境0 不可能发生不可能发生14熵判据的不实用性熵判据的不实用性n n 熵判据的适用条件是隔离体系，而化学反应熵判据的适用条件是隔离体系，而化学反应熵判据的适用条件是隔离体系，而化学反应熵判据的适用条件是隔离体系，而化学反应是在封闭体系中进行的，体系的熵变可以计算出是在封闭体系中进行的，体系的熵变可以计算出是在封闭体系中进行的，体系的熵变可以计算出是在封闭体系中进行的，体系的熵变可以计算出来，但环境的熵变来，但环境的熵变来，但环境的熵变来，但环境的熵变难以计算，这就限制了熵判据难以计算，这就限制了熵判据难以计算，这就限制了熵判据难以计算，这就限制了熵判据的实际应用。的实际应用。的实际应

12、用。的实际应用。15(4)(4)标准摩尔熵标准摩尔熵热力学第三定律：热力学第三定律：T=0 K时，纯净物质的完美晶体的熵值为零，时，纯净物质的完美晶体的熵值为零，表示为表示为 S（0 K）=0。温度温度T时物质的熵称为绝对熵。时物质的熵称为绝对熵。标准摩尔熵标准摩尔熵:在标准状态下，在标准状态下，1 摩尔纯物质的熵称为该摩尔纯物质的熵称为该物质的标准物质的标准摩尔摩尔熵。符号熵。符号Sm，单位：，单位：JK-1 mol-116 化学反应的标准摩尔熵变化学反应的标准摩尔熵变 aA +dD =gG +hH=()产产 ()反反 rSm Sm Sm rSm 即：即：Sm=17热力学上把热力学上把 H-

13、TS 定义为体系的一个状态定义为体系的一个状态函数，叫做函数，叫做自由能自由能（又叫吉布斯自由能）用符（又叫吉布斯自由能）用符号号“G”表示。表示。G H TS 量纲为量纲为 J 或或 kJ。G=H-TS吉布斯-亥姆霍兹公式在等温等压下有：在等温等压下有：G=G2-G1=(H2-TS1)-(H1-TS1)3 3 判断反应自发进行的吉布斯自由能判据判断反应自发进行的吉布斯自由能判据判断反应自发进行的吉布斯自由能判据判断反应自发进行的吉布斯自由能判据18自由能变与过程的自发性判据自由能变与过程的自发性判据封闭体系封闭体系,等温等压等温等压,只作体积功的条件下只作体积功的条件下:自由焓最小原理自由焓

14、最小原理 如果如果G0，不可能发生的过程（逆向自发），不可能发生的过程（逆向自发）如果如果G0，体系处于平衡态。，体系处于平衡态。以上为热力学第二以上为热力学第二定律的另一种表述。定律的另一种表述。19标准状态下，温度对反应自发方向的影响r rHHmm r rS Smm r rG Gmm(T)(T)讨论讨论讨论讨论实例实例实例实例-+-任何温度任何温度任何温度任何温度自发自发自发自发2H2H2 2OO2 2=2H=2H2 2O+OO+O2 2+-+任何温度任何温度任何温度任何温度不自发不自发不自发不自发CO=C(s)+1/2OCO=C(s)+1/2O2 2+低温低温低温低温+高温高温高温高温-

15、高温自发高温自发高温自发高温自发CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2-低温低温低温低温-高温高温高温高温+低温自发低温自发低温自发低温自发HCl+NHHCl+NH3 3=NH=NH4 4Cl(s)Cl(s)2021三、三、GG的计算方法的计算方法在标准状态下，由稳定单质生成一摩尔纯物质时在标准状态下，由稳定单质生成一摩尔纯物质时的吉布斯自由能变化称为该物质的的吉布斯自由能变化称为该物质的标准生成吉布斯自标准生成吉布斯自由能由能，用符号，用符号f fG Gm m表示。表示。稳定单质稳定单质fGm=0稳定单质1 mol 物质fGm=rGm r rG Gm

16、 m=(f fG Gm(i)m(i)生成物生成物-(f fG Gm(i)反应物反应物 1 298.15 K1 298.15 K时反应的标准摩尔吉布斯自由焓时反应的标准摩尔吉布斯自由焓变的计算变的计算（a a）利用物质的）利用物质的 f fG Gmm K)K)的数据而求得的数据而求得22【例【例1】计算下列反应的计算下列反应的rGm(298.15 K):Na2CO3+2SiO2=Na2O2SiO2+CO2并说明利用并说明利用 Na2CO3 和和 SiO2 能否在室温下合能否在室温下合成成 Na2O2SiO2。(NaNa2 2OO2SiO2SiO2 2 的的的的 f fGGmm(298.15K)=

17、-2262.2 kJmol(298.15K)=-2262.2 kJmol-1-1)23n n解：解：Na Na2 2COCO3 3+2SiO+2SiO2 2=Na=Na2 2OO2SiOSiO2 2+CO+CO2 2n nf fGGmm(298.15K)(kJmol(298.15K)(kJmol-1-1)n n -1044.5 -1044.5-856.7-856.7-2262.2 -394.4-2262.2 -394.4n nr rGGmm（）（）=-2262.2+(-394.4)-1044.5+2(-=-2262.2+(-394.4)-1044.5+2(-856.7)=-2656.6+275

18、7.9 856.7)=-2656.6+2757.9 n n =101.3 kJmol =101.3 kJmol-1-1 0 0n n 上述反应不能进行。24（b b）利用）利用GG =H H T TS S 进行计算进行计算n nrGm(298.15 K)n n=rHm(298.15 K)298.15rSm(298.15 K)25等温条件下：等温条件下：G =H -TS 温度变化范围不很大时，可认为：温度变化范围不很大时，可认为：rHm(T)rHm(298.15K)rSm(T)rSm(298.15K)2 2 其它温度时反应的标准摩尔吉布斯自由焓其它温度时反应的标准摩尔吉布斯自由焓变的计算变的计算

19、因此因此 rGm(T)=rHm(T)-TrSm(T)rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)26n n应用：应用：n n计算其他温度下的标准摩尔吉布斯自由焓变计算其他温度下的标准摩尔吉布斯自由焓变rGm(T)；n n计算反应的转折温度；计算反应的转折温度；n n讨论在标准状态下，温度对反应自发方向的讨论在标准状态下，温度对反应自发方向的影响。影响。27【例【例2】计算下列反应的rGm,并说明反应在25时能否进行？如不能，则在什么温度下能进行？CO(g)C(s)+1/2 O2(g)。已知此反应的rHm 110.5 kJmol-1,rSm=-0.089 kJmol-1K-1(S数值一般

20、较小)。28n n解解：r rG Gmm(298.15K)(298.15K)=r rH HmmT Tr rS Smm=110.5 110.5-298.15298.15（）=110.5 110.5+26.52 26.52=137.02 kJmol137.02 kJmol-1-1 0 0n n 室温下反应不能自发进行。室温下反应不能自发进行。n n要要使使反反应应自自发发进进行行，则则r rG Gmm (T)(T)=r rH HmmT Tr rS Smm=110.15+0.089T 0=110.15+0.089T 0 0，反反应应不不能能进进行行。因因而而有有人人企企图图利利用用COCO分分解解的

21、的途途径径来来消消除除汽车尾气中的汽车尾气中的COCO将是徒劳无益的。将是徒劳无益的。29【例【例3】计算下列反应的rSm，并说明温度多高时，此反应才不能自发进行？n nCaO(s)+SOCaO(s)+SO3 3(g)=(g)=CaSOCaSO4 4(s)(s)n n已知已知：r rH Hmm=-402.0 kJmol=-402.0 kJmol-1-1n n rGm(298.15K)=-345.7 kJmol-130n n解解：r rG Gmm(298.15K)(298.15K)=r rH Hm m 298.15298.15r rS Sm m n nr rS Smm=r rH Hm m r r

22、G Gm m(298(298.15K)/15K)/298.15 298.15=-402.0-402.0 (-345.7)(-345.7)/298/298.1515n n =0.189 kJmol0.189 kJmol-1-1K K-1-1n nr rG Gm m(298.15K)(298.15K)0 0 0n n-402.0+0.189T 0-402.0+0.189T 0 T 2130KT 2130K31化学反应等温式（可通过热力学推导而得到）：化学反应等温式（可通过热力学推导而得到）：rGm=rGm+RTlnQ 3 3 非标准态下反应的摩尔吉布斯自由焓变的非标准态下反应的摩尔吉布斯自由焓变的

23、计算计算Q称为反应商称为反应商 n n对于气相反应对于气相反应n naA(g）+bB(g)gG(g)+dD(g)n n则则Q=(p(G)/p)g(p(D)/p)d/(p(A)/p)a(p(B)/p)bn n（p=1 atm=1.01325105 Pa）32n n对于溶液中的反应：对于溶液中的反应：n naA(aq）+bB(aq)gG(aq)+dD(aq)n nQ=(c(G)/c)g(c(D)/c)d/(c(A)/c)a(c(B)/c)bn n （c=1 molkg-1）33 G不易求而不易求而G易求，因而利用易求，因而利用G，我们有一个经验的估计标准：，我们有一个经验的估计标准：n nG 0

24、反应自发进行。反应自发进行。n n0 G 40 kJmol-1 反应不能自发进行。反应不能自发进行。34化学反应的限度和化学平衡化学反应的限度和化学平衡一、可逆反应与化学平衡 一个化学反应在一定的条件下既可以自左向右进行，也可以自右向左进行，这样的反应称为可逆反应可逆反应。几乎所有的反应都是可逆反应，只是可逆的程度不同而已。35n n 化学反应中，逆反应比较显著时，整个反应不能正向进行到底。如373K时，将0.100 mol无色N2O4气体放入1L抽真空的密闭容器中，立刻出现红棕色。n nn n N2O4（无色）2NO2（红棕色）36n n正逆反应速度相等时，体系所处的状态称为化学平衡。n n

25、 化学平衡：N2O4 2NO2 37 只有在恒温下、封闭体系中进行的可逆反应才能建只有在恒温下、封闭体系中进行的可逆反应才能建立化学平衡，这是建立平衡的前提；立化学平衡，这是建立平衡的前提；正、逆反应速度相等是平衡建立的条件；正、逆反应速度相等是平衡建立的条件；达到平衡时各物质的浓度都不再随时间改变，这是达到平衡时各物质的浓度都不再随时间改变，这是建立平衡的标志；建立平衡的标志；化学平衡是有条件的平衡，当外界条件改变时，正、化学平衡是有条件的平衡，当外界条件改变时，正、逆反应速度要发生变化，原平衡受到破坏，直到建逆反应速度要发生变化，原平衡受到破坏，直到建立新的动态平衡；立新的动态平衡；可逆反

26、应可从左到右达到平衡状态，也可从右向左可逆反应可从左到右达到平衡状态，也可从右向左达到平衡状态。达到平衡状态。化学平衡的特征化学平衡的特征38二、标准平衡常数 化学反应达到平衡时，体系中各物质的浓度不再随时变化，我们称这时的浓度为平衡浓度。相对浓度 c(B)/c 相对分压 p(B)/p 在恒温下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，最后达到平衡时，尽管每种物质的浓度或分压在各个体系中并不一致，但生成物的相对平衡浓度或相对平衡分压的系数次方的乘积与反应物的相对平衡浓度或相对平衡分压的系数次方的乘积之比却是一个常数，该常数称为标准平衡常数，用 K 表示。39对溶液中的反应：对溶液中的反应

27、：aA(aq)+dD(aq)gG(aq)+hH(aq)平衡时平衡时（标准浓度（标准浓度 c c=1.0 molL=1.0 molL-1-1）40对气相反应：对气相反应：aA(g)+dD(g)gG(g)+hH(g)平衡时（标准压力标准压力 p 105 Pa）不论是溶液中的反应还是气相反应，其标准平衡不论是溶液中的反应还是气相反应，其标准平衡常数常数K均为无量纲的量。均为无量纲的量。41书写标准平衡常数时应注意：1 1、标准平衡常数中，分子、分母要分清。、标准平衡常数中，分子、分母要分清。2 2、标准平衡常数中，气态物质以相对分压表示，溶液、标准平衡常数中，气态物质以相对分压表示，溶液中的物质（溶

28、质）用相对浓度表示，纯液体和纯固中的物质（溶质）用相对浓度表示，纯液体和纯固体不出现在体不出现在K K 表达式中。表达式中。3 3、平衡常数表达式必须与反应方程式相对应。、平衡常数表达式必须与反应方程式相对应。42例如：例如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)N2O4 2NO2K=p(NO2)/p2/p(NO2)/p 如书写成：N2O4 NO2则:K=p(NO2)/p/p(NO2)/可见：K=(K)43三三三三 、标准平衡常数与、标准平衡常数与、标准平衡常数与、标准平衡常数与G G对于气体反应：对于气体反应：对于气体反应：对于气体反应：a A +d D gG +h Ha A +d D

29、gG +h H反应商反应商反应商反应商QQ为为为为:p(A)、p(D)、p(G)和和p(H)是各种气体的分压。是各种气体的分压。p是标准压力，是标准压力，p105 Pa。44 对对溶液中的反应溶液中的反应 aA+dD gG+hH 反应商反应商Q为为:45n n化学反应等温式：化学反应等温式：化学反应等温式：化学反应等温式：对反应对反应对反应对反应 aA+dD gG+hH aA+dD gG+hHn nr rG Gmm(T)(T)温度温度温度温度 T T 时的标准自由能变时的标准自由能变时的标准自由能变时的标准自由能变n nr rG Gmm(T)(T)温度温度温度温度 T T 时的非标准自由能变时

30、的非标准自由能变时的非标准自由能变时的非标准自由能变n nR=8.314 JR=8.314 J molmol-1-1 KK-1-1n nQ Q 反应商反应商反应商反应商46反应达平衡时，反应达平衡时，G=0，则：，则：0G+RTlnKnG=-RTlnK,nK=e-G/RT,由上式可见，标准平衡常数由上式可见，标准平衡常数由上式可见，标准平衡常数由上式可见，标准平衡常数K与温度有关。47【例例4】在25时，G40 kJmol-1,求此反应的 K值。48解：K e-G/RT e(-401000/8.31298)e-16.15=9.6610-849化学反应等温式可写成：化学反应等温式可写成：G =-

31、RT ln K +RT ln Q =RTln(Q/K)50四、多重平衡规则如果某个反应可以表示为两个或多个反应的总和，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。这个关系称为多重平衡规则。51【例【例5】SO2(g)+O2(g)SO3(g)K1=20，NO2(g)NO(g)+O2 K2 ，求反应：SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的K 。52解：由多重平衡规则：K =K1 K2 注：所有平衡常数必须在同一温度下，因为K随温度而变化；如果反应3=反应2-反应1，则K3=K2/K1。53练习：证明：若 反应1+反应2=反应3 则 K1 K2=K 354n n五、K的意义及其应用n

32、 nK的意义：标志着反应自发进行的程度。n n已知室温下，N2+O2 2NO(1)n n K1=110-30n nN2+3H2 2NH3 (2)K2=8.3510555 平衡转化率某反应物已转化的量某反应物已转化的量/某反应物的起始量某反应物的起始量100100K大，反应进行得完全，则反应物的平衡转化率也大。56n n利用K还可以判断在给定条件下，反应进行的方向和限度。n n判断的依据：（由K及Q的定义可知）n n如 QK,反应逆向进行，直到 Q=K57上述判据也可由等温方程式得出：上述判据也可由等温方程式得出：G-RTlnK+RTlnQ RTln(Q/K)58【例【例6】汽油在汽车引擎中燃烧

33、，可以生成污染大汽油在汽车引擎中燃烧，可以生成污染大气的气的 NONO，20002000 时反应为：时反应为：N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO。其中。其中K K,若在升容器中加入若在升容器中加入 1.62 mol N1.62 mol N2 2 与与 1.62 mol 1.62 mol O O2 2,或在或在2.0 2.0 升容器中加入升容器中加入 4.0 mol N4.0 mol N2 2 mol Omol O2 2和和 0.8 mol NO0.8 mol NO，试判断在，试判断在 20002000时，上述两种情况时，上述两种情况下的反应向什么方向进行达到平衡？下的反应向什么方向进行

34、达到平衡？59n n解解：先先要要计计算算每每种种情情况况下下的的Q Q，然然后后用用它它与与K K比比较较，以以得得到判断的结论。到判断的结论。n n（1 1）p(Np(N2 2)=1.62/(1.62+1.62)p=p(O)=1.62/(1.62+1.62)p=p(O2 2)p(NO)=0)p(NO)=0n n)=0 K)=0K0.16Kn n反应逆向进行，一直到反应逆向进行，一直到Q=KQ=K。60【例【例7】298K时，反应时，反应 Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s)的的K。(1)当当c(Ag+10-2 molL-1,c(Fe2+)=0.10 molL-1,

35、c(Fe3+10-3 molL-1时时,反应向哪一方向进行反应向哪一方向进行?(2)平衡时平衡时,Ag+,Fe2+,Fe3+的浓度各为多少的浓度各为多少?(3)Ag+的转化率为多少的转化率为多少?61解解 (1)计算反应商计算反应商,判断反应方向。判断反应方向。Q0，吸热反应，T,K。1/TlnK,rHm0，放热反应，T,K。77n n 当温度升高时平衡向吸热方向移动；温度降低时平衡向放热方向移动。78 79【例例10】已知298K时 NO+O2=NO2 反应的G kJmol-1,H kJmol-1，计算 298K、598K 时的标准平衡常数。80解解：lnKlnK =-=-G G/RT=-(

36、-34850/8.31298)/RT=-(-34850/8.31298)14.07 14.07 K K =1.2810=1.28106 6n n根据根据 ln(Kln(K2 2/K K1 1)=)=H H/R(T/R(T2 2-T-T1 1)/T/T1 1T T2 2n nln(Kln(K2 2/K K1 1)n n（）（）（300/298598300/298598）n n n nK K2 2/K K1 1=1.075810=1.075810-5-5n nK K2 2 n n298K298K时，时，K K=1.2810=1.28106 6,598K,598K时，时，K K8182n n勒沙特里原理：假设改变平衡系统的条件之一，如温度、压强或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。83惰性气体对平衡的影响假如对体系注入惰性气体假如对体系注入惰性气体:n n若体系的温度和体积不变若体系的温度和体积不变,则各组分的分压不则各组分的分压不变，仍为平衡时的分压，则变，仍为平衡时的分压，则 Q=K，平衡不移，平衡不移动。动。n n若体系的温度和总压力不变，则各组分的分若体系的温度和总压力不变，则各组分的分压发生改变，结果与减少压力对平衡的影响压发生改变，结果与减少压力对平衡的影响相同。相同。84作业：p72 10,1985nrGm GnrGm G86同学们学习辛苦了！同学们学习辛苦了！87