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1、关于普通化学化学平衡原理1第一页，讲稿共二十九页哦2第一节标准平衡常数第一节标准平衡常数一、可逆反应二、化学平衡状态三、标准平衡常数第二页，讲稿共二十九页哦3一、可逆反应一、可逆反应 有些化学反应几乎能进行到底，反应物基本上能全部转变为产物。这些几乎进行到底的反应称为不可逆反应。但实际上，大多数反应不能进行到底，只有一部分反应物能转变为产物。这种在同一条件下能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应。MnO22KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)如：如：第三页，讲稿共二十九页哦4 为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用为了表示反应的可逆性，在化学方程式中用“”代替代替“”“”或或“
2、”“”。在可逆反应中，把：在可逆反应中，把：从左向右进行的反应称为从左向右进行的反应称为正反应正反应，从右向左进行的反应称为从右向左进行的反应称为逆反应逆反应。（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)第四页，讲稿共二十九页哦5二、化学平衡状态二、化学平衡状态 可逆反应进行到一定程度时，系统中反应物与生成物可逆反应进行到一定程度时，系统中反应物与生成物的浓度不再随时间而改变，反应似乎已的浓度不再随时间而改变，反应似乎已“停止停止”。
3、系统的。系统的这种表面上静止的状态叫做这种表面上静止的状态叫做化学平衡状态化学平衡状态。客观上，系统的组成不再随时间而变客观上，系统的组成不再随时间而变 平衡是自发的平衡是自发的 化学平衡是动态平衡化学平衡是动态平衡 平衡组成与达到平衡的途径无关平衡组成与达到平衡的途径无关化学平衡有以下几个重要特点：化学平衡有以下几个重要特点：第五页，讲稿共二十九页哦6三、标准平衡常数三、标准平衡常数根据化学反应等温方程：根据化学反应等温方程：rGm(T)=rGm(T)+RTlnQ 当反应达到平衡状态时当反应达到平衡状态时rGm(T)=0，-rGm(T)=RTlnQeq 在热力学中：在热力学中：-rGm(T)
4、=RTlnK 上标上标eqeq表示在表示在平衡状态下。平衡状态下。则则 K=Qeq ：在一定温度下指定的化学反应在平衡时的反应商是一个只与反：在一定温度下指定的化学反应在平衡时的反应商是一个只与反 应的本质，即反应的应的本质，即反应的r rG Gm m(T)(T)和和K K (T)(T)有关的常数。有关的常数。或或 在一定温度下达到平衡的指定化学反应系统中，各参加反应的在一定温度下达到平衡的指定化学反应系统中，各参加反应的 物种的平衡组成之间存在确定的函数关系。物种的平衡组成之间存在确定的函数关系。说明说明称为标准平衡常数，称为标准平衡常数，表明化学反应进行的程度。表明化学反应进行的程度。第六
5、页，讲稿共二十九页哦7 对于溶液中的反应对于溶液中的反应 Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)1.标准平衡常数表达式标准平衡常数表达式 对于气相反应对于气相反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）3NH3N2H2第七页，讲稿共二十九页哦8 对于一般化学反应对于一般化学反应标准平衡常数标准平衡常数 K K 用以定量表达化学反应的平衡状态。用以定量表达化学反应的平衡状态。K K 值越值越大，平衡混合物中生成物越多而反应物越少，反之亦然。大，平衡混合物中生成物越多而反应物越少，反之亦然。第八页，讲稿共二十九页哦9 书写标准平衡常数表达式应注意以下三点：（1）若B
6、 为固体、纯液体或稀溶液中的溶剂则 ；若B为气体,则 ；若B为稀溶液中的溶质，则 。（2）标准平衡常数表达式和数值与化学反应方程式有关，同一可逆反应，如果用不同的化学方程式来表示，则标准平衡常数表达式和数值不同。例题 P66 反应（a），（b）（3）标准平衡常数只与反应温度有关，与各平衡组成无关，故在使用时必须注明反应温度第九页，讲稿共二十九页哦10 标准平衡常数可以通过实验测定。只要知道某温度下平衡时反应物和产物的浓度或分压力，就能计算出反应的平衡常数。通常是测定反应物的起始浓度(分压力)及平衡时任一反应物或产物的浓度(分压力)，根据化学反应方程式推算出其他反应物和产物的平衡浓度或平衡分压力
7、，计算出反应的标准平衡常数。第十页，讲稿共二十九页哦112.标准平衡常数的应用标准平衡常数的应用 2.1 判断反应进行的程度 2.2 预测反应的方向 2.3 计算平衡组成第十一页，讲稿共二十九页哦122.1 判断反应进行的程度 当可逆反应达到平衡时，反应物转化为产物已经达到了最大限度。若反应的标准平衡常数很大，则平衡时产物的活若反应的标准平衡常数很大，则平衡时产物的活度比反应物的活度要大得多，说明反应物已大部分转度比反应物的活度要大得多，说明反应物已大部分转化为产物，化为产物，反应进行比较完全反应进行比较完全。若反应的标准平衡常数很小，则平衡时产物的若反应的标准平衡常数很小，则平衡时产物的活度
8、比反应物的活度要小得多，说明反应物只有一活度比反应物的活度要小得多，说明反应物只有一小部分转化为产物，小部分转化为产物，反应进行程度很小反应进行程度很小。第十二页，讲稿共二十九页哦13 可逆反应进行的程度也常用平衡转化率来表示。反应物 A 的平衡转化率定义为：标准平衡常数和平衡转化率都可以表示反应进行的程度。在通常情况下，标准平衡常数越大，反应物的平衡转化率也越大。第十三页，讲稿共二十九页哦142.2 预测反应的方向 在一定温度下，比较标准平衡常数与反应商的相对大小，就能预测反应的方向。当 Q K 时,化学反应逆向自发进行;由化学反应等温方程式及反应的标准平衡常数与反由化学反应等温方程式及反应
9、的标准平衡常数与反应的标准吉布斯自由能的关系，可知：应的标准吉布斯自由能的关系，可知：rGm(T)=RT ln（Q/K)第十四页，讲稿共二十九页哦152.3 计算平衡组成 标准平衡常数确定了平衡系统中反应物和产物的浓度或分压力之间的关系。因此，可利用标准平衡常数计算反应物和产物的平衡浓度或平衡分压力。例题 P66 3.1 3.2第十五页，讲稿共二十九页哦163.3.多重平衡系统多重平衡系统多重平衡规则多重平衡规则：若若:反应反应3=3=反应反应1+1+反应反应2 2 如如P P6868例例 则：则：这是一个这是一个重要规则重要规则，适用于各种多重平衡系统。，适用于各种多重平衡系统。K3 3=K
10、1 1.K2 2第十六页，讲稿共二十九页哦17+)+)K=K1 1.K2 2 =200.012=0.24=200.012=0.24例：例：已知已知:SO:SO2(g)2(g)+1 1/2 2O O2(g)2(g)SOSO3(g)3(g)K1 1=20=20NONO2 2(g)(g)NONO(g)(g)+1 1/2 2O O2(g)2(g)K2 2=0.012=0.012则则:SOSO2(g)2(g)+NO+NO2(g)2(g)SOSO3(g)3(g)+NO+NO(g)(g)例题：P P6969 3.3 3.3第十七页，讲稿共二十九页哦18第二节化学平衡移动第二节化学平衡移动一、浓度对化学平衡移
11、动的影响二、压力对化学平衡移动的影响三、温度对化学平衡移动的影响第十八页，讲稿共二十九页哦19平衡移动平衡移动 外外界界条条件件改改变变时时一一种种平平衡衡状状态态向向另另一一种种平平衡衡状状态态的的转转化化过过程程叫叫平平衡衡移移动动。所所有有的的平平衡衡移移动动都都服服从从勒勒勒勒夏夏夏夏特特特特列列列列原原原原理理理理(Le Chateliers principle):若若对对平平衡衡系系统统施施加加外外力力,平平衡衡将将沿沿着着减减小小此此外外力力的的方方向向移移动。动。(Le Chatelier H,1850-1936)法国无机化学家，巴黎大学教授法国无机化学家，巴黎大学教授第十九页
12、，讲稿共二十九页哦20一、浓度对化学平衡的影响 增大反应浓度或减少生成物浓度时平衡将沿正反应方向移动；增大反应浓度或减少生成物浓度时平衡将沿正反应方向移动；减小反应物浓度或增加生成物浓度时平衡则沿逆反应方向移动。减小反应物浓度或增加生成物浓度时平衡则沿逆反应方向移动。对于溶液中的化学反应：对于溶液中的化学反应：平衡时平衡时,Q =K c(反应物反应物)增大或增大或c(生成物生成物)减小减小,Q K ，平衡向逆向移动平衡向逆向移动例如：例如：Fe3+(aq)3H2O(l)Fe（OH）3(s)3H+(aq)加加 水水加盐酸加盐酸第二十页，讲稿共二十九页哦21 压力变化对平衡的影响实质是通过浓度的变
13、化起作用。压力变化对平衡的影响实质是通过浓度的变化起作用。改改变变压压力力对对无无气气相相参参与与的的系系统统或或者者反反应应前前后后气气体体分分子子数数相相等等的的反反应无影响。应无影响。若分子数不相等平衡向气体物质的量减小的方向移动。若分子数不相等平衡向气体物质的量减小的方向移动。也可根据也可根据G=RTlnK +RTlnQ 的公式来判断：的公式来判断：QP K 时，时，rrGm K 时，时，rrGm 0,逆向反应能自发进行。逆向反应能自发进行。二、压力对化学平衡的影响第二十一页，讲稿共二十九页哦22如果平衡系统的总压力增至原来的如果平衡系统的总压力增至原来的2倍倍,则则即即 Q 0，当当
14、T2 T1 时，时，K 2 K 1，平衡右移；，平衡右移；T2 T1 时，时，K 2 K 1，平衡左移。，平衡左移。对于放热反应，对于放热反应，rH m T1 时，时，K 2 K 1，平衡左移；，平衡左移；T2 K 1，平衡右移。，平衡右移。例题：例题：P P7373 3.4 3.4第二十五页，讲稿共二十九页哦26对于液体：对于液体：可为：可为：P P2 2P P1 1vap克拉贝龙克拉贝龙克劳修斯方程克劳修斯方程例题：例题：P P7373 3.5 3.5液体的标准摩尔气化焓液体的标准摩尔气化焓第二十六页，讲稿共二十九页哦271.化学平衡状态和标准平衡常数化学平衡状态和标准平衡常数 Chemi
15、cal equilibrium and standard equilibrium constant2.浓度对化学平衡移动的影响浓度对化学平衡移动的影响 4.温度对化学平衡移动的影响温度对化学平衡移动的影响 3.压力对化学平衡移动的影响压力对化学平衡移动的影响 第二十七页，讲稿共二十九页哦28 本章要求本章要求1.掌握化学平衡状态及标准平衡常数概念。掌握化学平衡状态及标准平衡常数概念。2.会利用标准平衡常数进行简单的化学平衡移会利用标准平衡常数进行简单的化学平衡移动判断及有关计算。动判断及有关计算。3.理解浓度、压力、温度使化学平衡移动的原理解浓度、压力、温度使化学平衡移动的原理。理。4.掌握范特霍夫和掌握范特霍夫和克拉贝龙克拉贝龙克劳修斯方程克劳修斯方程式的应用。式的应用。第二十八页，讲稿共二十九页哦感感谢谢大大家家观观看看第二十九页，讲稿共二十九页哦