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1、第六章第六章化学平衡常数化学平衡常数 基本要求基本要求 1 1掌握化学平衡和平衡常数的概念。掌握化学平衡和平衡常数的概念。 2 2掌握标准平衡常数和吉布斯能变的关系；掌握标准平衡常数和吉布斯能变的关系；熟悉多重平衡规则。熟悉多重平衡规则。3.3.熟练运用熟练运用K K进行有关的计算。进行有关的计算。 4 4掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响影响 。 萝姆泡哆衔迈趁涎龚鲸航堤外宝剥迄盏骑鳃彰验喊半媳塔撇照疆摩蔑仟熟六章化学平衡常数六章化学平衡常数6-1化学平衡状态化学平衡状态一、一、化学反应的可逆性和可逆反应化学反应的可逆性和可逆反应反应的反应的可逆性可
2、逆性：一定条件下，一个反：一定条件下，一个反应可以从左向右进行，又可以从右向应可以从左向右进行，又可以从右向左进行的性质。左进行的性质。正反应正反应：从左向右进行的反应。：从左向右进行的反应。逆反应逆反应：从右向左进行的反应。：从右向左进行的反应。1、可可逆逆反反应应：在在一一定定条条件件下下，既既能能向向正正反反应应方方向向进进行行又又能能向向逆逆反反应应方方向向进进行的反应。行的反应。招竹喧约叠瓜丙龙泽竣撩芭忧皆芦午刺寡痒句彻冰今从仍凿梯菊恼着陕眩六章化学平衡常数六章化学平衡常数可逆反应的可逆反应的定性描述定性描述：可逆程度可逆程度：逆反应进行的程度。：逆反应进行的程度。绝大多数化学反大多
3、数化学反应都有一定可逆性都有一定可逆性COCO(g) (g) + H+ H2 2O O(g)(g) CO CO2(g)2(g) + H + H2(g2(g)(水煤气水煤气)N N2(g)2(g) + 3 H + 3 H2(g)2(g) 2 NH 2 NH3(g)3(g)可逆性可逆性显著著AgAg+ + (aq)(aq) + Cl + Cl- - (aq)(aq) AgCl AgCl (s)(s)可逆程度小可逆程度小只有极少数反只有极少数反应是是“不可逆的不可逆的”（单向反向反应）2 KClO2 KClO3 3 (s)(s) = 2 KCl = 2 KCl(s)(s) + 3 O + 3 O2(
4、g)2(g) 贵永蹈寅却骏可承弯葵啤寅蜜竭窄谎邵哗搐览仟成关诊任逆澈糠谤已圆疤六章化学平衡常数六章化学平衡常数2 2、可逆反应的特征、可逆反应的特征(1(1）可逆程度大小取决于反应本性）可逆程度大小取决于反应本性 不同反应不同反应可逆程度不同。可逆程度不同。（2）同一反应在）同一反应在不同条件不同条件下可逆程度也下可逆程度也不同。不同。如：如：2H2+O2=2H2O在在873-1273K时时，正正反反应应占占绝绝对对优优势势，可可逆逆程程度度很很小小；但但在在4273-5273K时时，逆逆反反应应占占绝绝对优势，可逆程度很大。对优势，可逆程度很大。肝咀网待倪瞻鸡玻缄睁乏蓖赤盎怔冲愧田靡嗅柳甫坛
5、故铭答柳寻迈氓燥闭六章化学平衡常数六章化学平衡常数（3）可逆反应的进行，必然导致化学平）可逆反应的进行，必然导致化学平衡状态的实现。衡状态的实现。二、化学平衡及特征二、化学平衡及特征1、化学平衡、化学平衡化学平衡状态是一个热力学概念。化学平衡状态是一个热力学概念。封闭体系，等温条件封闭体系，等温条件：瞥徒蕉抨指酶尹熙林淆腋枷墩控辫钨虞醚馒春揽冶沦嘉底嚷宝炭痈店漾偷六章化学平衡常数六章化学平衡常数反应开始阶段反应开始阶段A+BC+D开始的自由能开始的自由能GAGB00自自由由能能递递降降自自由由能能递递降降自自由由能能递递增增自自由由能能递递增增反应中途的自由能反应中途的自由能GA+GBGC+G
6、D 降降低低降降低低递递增增递递增增达平衡的自由能达平衡的自由能GA”+GB”GC”+GD” 反应平衡阶段反应平衡阶段A+BC+DC+D达平衡以前达平衡以前G= G（产物）（产物）-G（反应物）（反应物）抿敬梅裂滦埔粳弊滚滤肚骑寨瘸锌撂寝俗躬尊旦釉帽株冈砒募钵佳焕雀汰六章化学平衡常数六章化学平衡常数=（GC+GD）-（GA+GB）G0 ，所以反应将继续进行。，所以反应将继续进行。达平衡时，达平衡时，G= G”（产物）（产物）-G”（反应物）（反应物）=（G”C+G”D）-（G”A+G”B）=00即即 G=0 ，这是，这是达平衡的条件。达平衡的条件。搏咒了疆哉姬蘑界葛追舷旨芹轰艳呼剧履狗捐钙苞筑
7、平芬店禾阶颠挫汾己六章化学平衡常数六章化学平衡常数化学平衡：化学平衡：反应物和产物的自由能不在反应物和产物的自由能不在随时间变化的这种状态，叫做此反应的随时间变化的这种状态，叫做此反应的化学平衡。化学平衡。或或化学平衡是反应向正逆两个方向进行化学平衡是反应向正逆两个方向进行的的“推动力推动力”都等于零的状态。都等于零的状态。rG=0 时达到平衡时达到平衡或或可逆反应在一定条件下，正反应速率等于可逆反应在一定条件下，正反应速率等于逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为“化化学平衡学平衡”。2 2、化学平衡特征、化学平衡特征: :簧碎披柠梅逼芒假阐沤奈肾栗怪丛
8、期崇视缄未庄虎龙抄窖偷病挽详据望寅六章化学平衡常数六章化学平衡常数、化学平衡建立的、化学平衡建立的前提前提： 封闭体系、等温条件，可逆反应封闭体系、等温条件，可逆反应、达到平衡、达到平衡条件条件 ： rG=0rG=0 （正逆反应速度相等）（正逆反应速度相等）、平衡、平衡标志标志：平衡状态是封闭系统中可逆：平衡状态是封闭系统中可逆反应进行的最大限度。产物和反应物浓度反应进行的最大限度。产物和反应物浓度不不再随时间变化再随时间变化( (保持定值保持定值) )时达到平衡时达到平衡.、平衡的、平衡的实质实质： 化学平衡是有条件的化学平衡是有条件的动态平衡动态平衡嗜煎娟技咐悸汾锰溪纲新浓榜脱阔盲剂劲擅现
9、杆板伺炔祸衍透稻曳托标药六章化学平衡常数六章化学平衡常数三、三、 勒夏特列勒夏特列原理原理勒夏特列勒夏特列(LeChatelierH,1850-1936)法国无机化学家，法国无机化学家，巴黎大学教授巴黎大学教授.内容内容：如果改变平衡系统的如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度）条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的，平衡就向能减弱这种改变的方向移动方向移动. . a.a. Le Chatelier Le Chatelier原理适用于处于平衡状原理适用于处于平衡状态的体系，也适用于相平衡体系态的体系，也适用于相平衡体系. .注意注意：液拆和惺嫁柯筋扣怪感吼鸡弗灯苫派趋尤介
10、燥城绩译芝耀和泼选筑纱缴肖六章化学平衡常数六章化学平衡常数b、对条件的限制对条件的限制.Le ChatelierLe Chatelier原理对维原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的持化学平衡状态的因素的改变才是有效的. .若改若改变的是不维持化学平衡状态的因素变的是不维持化学平衡状态的因素, ,无效无效. .c、讨论内容是平衡被破坏时反应自发进行讨论内容是平衡被破坏时反应自发进行的方向的方向(化学平衡的移动化学平衡的移动)。6-2 6-2 平衡常数平衡常数一、化学平衡常数一、化学平衡常数：1.定义：定义：振块怠酷鸡克允条讼彼稍撩甫潮孵琅驰妹矾粟稠粒愈街国腥抵雅溃屁沾那六章化学平衡常数六
11、章化学平衡常数 在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓度以其化学计量系数为次方的乘积与反应物浓浓度以其化学计量系数为次方的乘积与反应物浓度以其化学计量系数为次方的乘积之比为一常数，度以其化学计量系数为次方的乘积之比为一常数，称为称为“平衡常数平衡常数”。 符号：符号：K K 这一规律称为这一规律称为“化学平衡定律化学平衡定律” 可逆反应可逆反应在一定温度下达平衡时在一定温度下达平衡时代紊整惶膳榴诺啡畅乓唉业瞅吕点霓然主坝呆许驯拯络械捣雍唉痴涧您鉴六章化学平衡常数六章化学平衡常数2 2、影响、影响K K的因素的因素（1 1）K K与反应物或产物的起始浓度无
12、关。与反应物或产物的起始浓度无关。 （2 2）K K与催化剂无关。与催化剂无关。（3 3）平衡常数只是温度的函数）平衡常数只是温度的函数 。注意：注意：平衡常数不涉及时间概念，不涉及反平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。应速率。2SO2SO2 2(g) + O(g) + O2 2(g) = 2SO(g) = 2SO3 3(g) (g) K K =3.6 =3.6 10102424 (298K (298K) K K 很大，但反应速率很小很大，但反应速率很小娱狗汗坑综檀光滑裤碰呛卫乎烟福框悯话潭迷匈苟祁心旱穗狼沮昨琢砾禁六章化学平衡常数六章化学平衡常数二、书写二、书写K K关系式关系式时应注意
13、：时应注意：2 2、平衡常数的书写形式和数值与方程式的书平衡常数的书写形式和数值与方程式的书写形式有关写形式有关 。1 1、K K式中的物质浓度或分压都是平衡时的值。式中的物质浓度或分压都是平衡时的值。例例：673K N673K N2(g)2(g) + 3 H + 3 H2(g)2(g) = 2 NH = 2 NH3(g) 3(g) N N2(g)2(g) + 3/2 H + 3/2 H2(g)2(g) = NH = NH3(g)3(g) 吼汤垃堪庚滁霸问蔡俘矩璃培鹅公掉杭皱次织蜒剖寄撬涤机土柔枯湘重垣六章化学平衡常数六章化学平衡常数2NH2NH3(g)3(g)=N=N2g)2g)+3H+3H
14、2(g)2(g)3 3、反应中纯固体、纯液体以及稀溶液反应中纯固体、纯液体以及稀溶液中的水不写在平衡常数表达式中中的水不写在平衡常数表达式中 掖体扦阶盲讹啊伟充抒斜跌撕教硕贩翘乾黍耀枫裸烽势盂史沾秽碴笨腆雍六章化学平衡常数六章化学平衡常数 Cr Cr2 2O O7 72-2- + H + H2 2O = 2 CrOO = 2 CrO4 42-2- + 2 H + 2 H+ + K = (CrO K = (CrO4 42-2- 2 2 H H+ + 2 2) / Cr) / Cr2 2O O7 72-2- 例：例： 2HgO 2HgO(s) (s) =2Hg=2Hg(l)(l) +O +O2(g
15、)2(g)K Kc c=O=O2 2 K Kp p=P=PO2O2三、各种平衡常数三、各种平衡常数但非水溶剂中进行的反应但非水溶剂中进行的反应 C2H5OH+CH3COOH=CH3COOC2H5+H2OK= CH3COOC2H5H2O/（C2H5OHCH3COOH ）绳考樟淘猩卷慈没托斩楚剐汐职融唆饥眶皮婶汉蠕福骸坪救汉嫁悟念坑詹六章化学平衡常数六章化学平衡常数1 1 、标准平衡常数、标准平衡常数 K K（热力学平衡常数）（热力学平衡常数）(1)(1)化学反应等温式化学反应等温式 封闭体系，等温等压封闭体系，等温等压条件的反应：条件的反应： r rG Gm m(T)= (T)= r rG Gm
16、 m(T) +RTlnJ(T) +RTlnJ 在一定温度下，反应达平衡时在一定温度下，反应达平衡时 r rG Gm m(T)=0 (T)=0 此时：此时： r rG Gm m(T) +RTlnJ(T) +RTlnJeqeq=0=0 r rG Gm m(T)= -RTlnJ(T)= -RTlnJeq eq 平衡时平衡时 J Jeqeq=K=Kr rG Gm m(T)= -RTlnK(T)= -RTlnK痒乖儡牡以墨蜕枉萨屁弃寂扶掺杏靠胁夜墨追词磕吮周杯剃检缩锐狙勤揽六章化学平衡常数六章化学平衡常数例：已知例：已知fG(NH3,g)=-16.45KJmol-1求求N2(g)+3H2(g)=2NH3
17、(g)在在298K时的时的K值值.解解:rGm=2fG(NH3,g)= 2(-16.45)=-32.98KJmol-1lnK=-(-32.98)103/8.314298K=5.83105恫辉葡肯志脂气恕稚裔匈阿名蛇吞搜宝感忧灿偷选阎洁睹漂弯迷泛糙彦臀六章化学平衡常数六章化学平衡常数气相反应气相反应液相反应液相反应气气-液反应液反应J=(pJ=(pi i/p/p) )ii (c(ci i/c/c) )jj eqeq（2）K的的物理意义：物理意义：墒承滩翟究召巍饿牲哪砸尉凄稼剿刷侣酒妙贮埂先硝媳疮最该篇碎栅乙各六章化学平衡常数六章化学平衡常数注意：注意：a a、K K随温度而变；随温度而变； b
18、b、K K表达式中没有固体、溶剂等浓度不发表达式中没有固体、溶剂等浓度不发生变化的物质生变化的物质( (纯液体纯液体) )。c c、 K K量纲等于量纲等于1(1(没有单位没有单位) )。d d、反应的反应的K K越大，正反应进行趋势越大。越大，正反应进行趋势越大。 当反应的计量系数相同时，当反应的计量系数相同时，K K值较大的反值较大的反应有较大的反应趋势。应有较大的反应趋势。 例例6-1 6-2 P2496-1 6-2 P249 渗等设领坝钓土胚赢貌骂溪瞎啼峪淬向橡蚊帕捅亦高纠负靛阿领担擅便渊六章化学平衡常数六章化学平衡常数2 2、实验平衡常数（经验平衡常数）、实验平衡常数（经验平衡常数）
19、 (1) (1) 概念概念：实验得到的平衡常数。：实验得到的平衡常数。 例见书例见书251251页表页表6-16-1。 符号及表达式：符号及表达式： 气体反应气体反应： K Kc c=(c=(ci i) )i i K Kp p=(p=(pi i) )i i 溶液反应溶液反应： K Kc c=(c=(ci i) )ii辽大柒右券陆宅蝇耘泌夏碎例嚏桶饥弘龟盼弦扣打飘摇笛罗附沪屠轮桩仙六章化学平衡常数六章化学平衡常数(2)K Kc c与与K Kp p的关系及单位：的关系及单位：A A、关系关系: :可逆反应（可逆反应（设为理想气体）设为理想气体）：aA(g)+bB(g) dD(g)+eE(g)在一定
20、温度下达平衡时在一定温度下达平衡时K Kc c = (c = (ci i) )i i = D= Dd dEEe e/(A/(Aa aBBb b) )K Kp p= (p= (pi i) )i i = P PD Dd d.P.PE Ee e/(P/(PA Aa a.P.PB Bb b) )P Pi i = (n = (ni i/V)RT=C/V)RT=Ci iRTRT代入代入K Kp p表达式表达式屯锚必题应钻恳昏样瓤汉去隋碘澎勉既租疟蛀妻懦恍憾晴咨折仗宜澜痢定六章化学平衡常数六章化学平衡常数 K Kp p = (p = (pd dD Dp pe eE E)/(p)/(pa aA Ap pb b
21、B B) ) = (D = (Dd dEEe e)/(A)/(Aa aBBb b)(RT)(RT)(d+e)-(a+b) (d+e)-(a+b) = K = Kc c(RT)(RT)(d+e)-(a+b)(d+e)-(a+b) = K = Kc c (RT) (RT) K Kp p = = (c(ci iRT)RT)ii=(RT)=(RT)(c(ci i) )ii=Kc(RT) 例例 H H2 2（g)g)+I+I2(g)2(g)=2HI=2HI(g)(g)K Kp p = K = Kc c (RT)(RT)0 0 = K = Kc c阉悲萤侨塞拱侯负碘鹊剔嚣谋贝暗欧嗅蔼淬触榨备抄续闯良抛统瑟
22、射裁琅六章化学平衡常数六章化学平衡常数例例 N N2 2H H4(l)4(l)=N=N2(g)2(g)+2H+2H2(g)2(g)K Kp p = K = Kc c (RT) (RT)3-03-0= K= Kc c (RT) (RT)3 3 B B、K Kc c与与K Kp p的单位：的单位： K Kc c：(mol(mol. .L L-1-1) ) ；K Kp p：( (压力单位压力单位) ) =0=0时，时，K Kc c 、K Kp p 无量纲无量纲 注意：注意：a a、实验平衡常数、实验平衡常数K K的单位由计算导的单位由计算导出。出。 笼街蝎度窃晦仍颐精愁细朔疹漫财子蛇些隙怠雹烃花仟够
23、靳回遣哗赛拾颈六章化学平衡常数六章化学平衡常数K Kp p：(atm)(atm) R:0.08206atmR:0.08206atmL Lmolmol-1-1K K-1-1K Kp p：(Pa)(Pa) R: 8314PaR: 8314PaL Lmolmol-1-1K K-1-1Kc Kc (mol(mol. .L L-1-1) )例例: :已知反应已知反应N N2(g)2(g) + 3 H + 3 H2(g)2(g) = 2 NH = 2 NH3(g)3(g) 在在673K673K时的时的K Kc c=0.507,=0.507,求求K Kp p和和K Kb b、R R取值的单位应与取值的单位应
24、与p p一致。一致。陪苞烷飘专祥赔阵孤伍拨互曹香犬津梢磷曹咎坛植项少电徒镭聪傈营醉棚六章化学平衡常数六章化学平衡常数解解: : K Kp p=K=Kc c (RT) (RT) Kp=0.507(mol.L-1)-2(0.08206atmLmol-1K-1673K)-2=1.62=1.621010-4-4atmatm-2-2Kp=0.507(mol.L-1)-2(8314PaLmol-1K-1673K)-2=1.62=1.621010-14-14PaPa-2-2或或K Kp p =1.62=1.621010-4-4atmatm-2-2(10(105 5PaPaatmatm-1-1) )-2-2
25、=1.62=1.621010-14-14PaPa-2-2网耽姑汹谆柴唱悍妆岂昆楼历订凸灭尸硫誊娟宅极殴烤剔措坚菱搂燃稿义六章化学平衡常数六章化学平衡常数 C C、同一反应的同一反应的K Kc c、K Kp p与与K K换算换算 故：故：KP=Kp(p)-写俘逝帕殃曰土漠起京碘劈绥扣抱谴鹤伎睬士撮忠萎汁铺吐娟谦实祸蚌肩六章化学平衡常数六章化学平衡常数 同一反应，同一反应，K Kc c与与K Kc c数值相同数值相同, ,但但K Kc c有单位有单位. K. Kp p与与K Kp p可能不同。可能不同。K Kp p与与K Kp p ，P Pi i以以atmatm为单位时，为单位时， K Kp p与
26、与K Kp p 数值相同，但数值相同，但K Kp p有单位有单位,K,Kp p无单位无单位. .K Kp p与与K Kp p ，P Pi i以以PaPa为单位时，为单位时， 0, K Kp p与与K Kp p数值不相同数值不相同 . . 注意注意: :Kc =Kc（C）-= Kc蜂悲背钞乏置停冈瞎舱蕉椅安署寸即碌讥错陈孔督械枯版存谚傈以雕哦吧六章化学平衡常数六章化学平衡常数3、偶联反应的平衡常数偶联反应的平衡常数偶联反应偶联反应：两个化学平衡组合起来，形成一：两个化学平衡组合起来，形成一个新的反应。个新的反应。若若反应反应1+反应反应2=反应反应3则：则：rG1+rG2=rG3 把把rG =-
27、RT lnK代入代入得：得：K1K2=K3若若反应反应1-反应反应2=反应反应3则：则：rG1-rG2=rG3K3=K1/K2丸匝税咙朵惰苍穗稀雅勺锯辛分史携奇匹俭震划片禽跃衣灿寇席看塘最鉴六章化学平衡常数六章化学平衡常数例例. . SO SO2 2+ + O O2 2 = SO = SO3 3 (1) (1) K K1 1= 2.8 = 2.8 101012 12 NO NO2 2 = NO + = NO + O O2 2 (2) (2) K K2 2= 6.3= 6.31010-7 -7 方程方程(1) + (2) (1) + (2) ： SO SO2 2+ NO+ NO2 2 = NO
28、+ SO = NO + SO3 3 K K K K = = K K1 1 K K2 2 = 1.8 = 1.8 10106 6 注意注意：偶联反应并不一定代表反应机理。：偶联反应并不一定代表反应机理。两个反应方程式相加（相减）时，所得反两个反应方程式相加（相减）时，所得反应方程式的平衡常数等于原两个反应方程式平应方程式的平衡常数等于原两个反应方程式平衡常数之积（之商）衡常数之积（之商）多重平衡规则。多重平衡规则。寓缚踪明猖诚肮疮硫私泛西涨施敦胰衍缸霖椒噎缕沤董吃垣贰屋夯孔酌瓮六章化学平衡常数六章化学平衡常数平衡常数的物理意义：平衡常数的物理意义： K是一定温度下某反应的特征常数是一定温度下某反
29、应的特征常数 K是可逆反应进行程度的标志是可逆反应进行程度的标志 K可用来判断在一定温度下体系达平衡的可用来判断在一定温度下体系达平衡的条件条件表示在一定条件下，可逆反应所能进行的极限。表示在一定条件下，可逆反应所能进行的极限。K K愈大，反应进行得愈完全愈大，反应进行得愈完全. .K K 愈小，反应进愈小，反应进行得愈不完全行得愈不完全. .通常：通常：K K 10107 7，正反应单向，正反应单向; ; K K 1010-7-7，逆反应，逆反应单向单向; ; K K = 10= 10-7-7 10107 7，可逆反应。，可逆反应。 颠拭灿甜盘沥下寇阂鬃绥鬼诱桨风何俊后申痴学其卿音澡妓慨吓礼
30、孟赣呻六章化学平衡常数六章化学平衡常数封闭体系，等温等压封闭体系，等温等压条件的反应：条件的反应：rGm(T)=rGm(T)+RTlnJ因：因：rGm(T)=-RTlnK则：则：rGm(T)=-RTlnK+RTlnJ得：得：rGm(T)=RTln(J/K)a、当当JK，rGm(T)K，rGm(T)0，逆反应自发进行。，逆反应自发进行。c、当当J=K，rGm(T)=0，化学平衡状态。，化学平衡状态。跟孰诚资辽乌酚拱淌菏漓撤阁玛回窘篱嫩拨锨务胞颈隔瓤祥捍酒胰堑钡恶六章化学平衡常数六章化学平衡常数6-3浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响1、化学平衡的移动化学平衡的移动因外界条件改变而使可逆反应
31、从一种平衡因外界条件改变而使可逆反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态状态转变到另一种平衡状态.旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡旧的平衡破坏了，又会建立起新的平衡.惩非佰摧沈酥犀谣手饵县贝揩蛙米居睡吁朱隐府登撵如乓铺背参笼蚌彝锭六章化学平衡常数六章化学平衡常数具体方法具体方法：增加反应物的浓度或降低生成：增加反应物的浓度或降低生成物的浓度。物的浓度。b、改变浓度使改变浓度使JcK，平衡向逆反应方向移，平衡向逆反应方向移动。动。具体方法具体方法：增加生成物的浓度或降低反应物：增加生成物的浓度或降低反应物的浓度。的浓度。与与勒沙特列勒沙特列原理原理一致。一致。2、浓度对化学平衡的影响浓度对化学平
32、衡的影响可逆反应在可逆反应在封闭体系、等温等压封闭体系、等温等压条件下达到条件下达到平衡时：平衡时：Jc=Ka、改变浓度使改变浓度使JcK，平衡向正反应方向移，平衡向正反应方向移动。动。卯榆裹豺瘫无论素摹锄蚌梦称慢消存爪悦渣闹箩悟燎表磺莉看弊是硼末茬六章化学平衡常数六章化学平衡常数已知已知：K K =6.72=6.7210102424，p p( (SO3)=1)=110105 5Pa , , p p( (SO2)=0.25)=0.2510105 5Pa, ,p p( (O2)=0.25)=0.2510105 5Pa， 反应向什么方向进行？反应向什么方向进行？( ( 1101105 5 /10
33、/105 5) )2 2= =( (0.25100.25105 5 /10/105 5) ) 2 2 ( ( 0.25100.25105 5 /10/105 5) )J= = 64 64 K K 反应正向进行反应正向进行 p p( (SO3)/p )/p 2 2 p p( (SO2)/p )/p 2 2 p p( (O2)/p)/p J=J=例：反应例：反应 2SO 2SO2 2+O+O2 2=2SO=2SO3 3 在在2525时时向什么方向进向什么方向进行？行？玻势炭擞难美钝贬据四乒娟袄绦赁材取星哇贷万掘蹄坤抉皿库缝属棵劝答六章化学平衡常数六章化学平衡常数例：例：C C2 2H H5 5OH
34、 + CHOH + CH3 3COOH = CHCOOH = CH3 3COOCCOOC2 2H H5 5 + H + H2 2O O 若起始浓度若起始浓度c c (C(C2 2H H5 5OH) = 2.0 molOH) = 2.0 molL L-1-1, , c c (CH(CH3 3COOH ) = 1.0 molCOOH ) = 1.0 molL L-1-1，室温测得经，室温测得经验平衡常数验平衡常数K Kc c =4.0, =4.0, 求平衡时求平衡时C C2 2H H5 5OHOH的转的转化率化率。 解：反应物的平衡转化率解：反应物的平衡转化率 (反应物起始浓度反应物起始浓度-反应
35、物平衡浓度反应物平衡浓度) 反应物起始浓度反应物起始浓度100%=坪您旁灌州钨腿纬脉搓肖镶醚莹芜恼锰桑熬摔木没铱蜕舜岩优阂渺陇十越六章化学平衡常数六章化学平衡常数 C C2 2H H5 5OH + CHOH + CH3 3COOH = CHCOOH = CH3 3COOCCOOC2 2H H5 5 + H + H2 2O O起始浓度起始浓度/ 2.0 1.0 0 0/ 2.0 1.0 0 0平衡浓度平衡浓度/ 2.0- / 2.0- 1.0- 1.0- K Kc c = = 2 2 / (2.0- / (2.0- ) (1.0- ) (1.0- ) = 4.0) = 4.0 解方程，得解方程，
36、得 = 0.845 mol = 0.845 molL L-1-1 C C2 2H H5 5OHOH平衡转化率平衡转化率 % = ( 0.845 / 2.0) = ( 0.845 / 2.0) 100 = 42 100 = 42 或：或：= ( 0.845 / 2.0) = ( 0.845 / 2.0) 100 100 % % = 42 = 42 % % 卢坍熊昼佩赦游簿脏底繁左孝宛规街窝镭坠瑰渝竭蔽猿楔蛮庇始惦疥营年六章化学平衡常数六章化学平衡常数 若起始浓度改为：若起始浓度改为： c c (C(C2 2H H5 5OH) OH) = = 2.0 2.0 molmolL L-1-1 ，c c
37、(CH(CH3 3COOH COOH ) ) = = 2.0 mol2.0 molL L-1-1， 求同一温度下，求同一温度下， C C2 2H H5 5OHOH的平衡转化率的平衡转化率 同法，同法，% = 67 = 67 计算可知计算可知：如果增加一反应（：如果增加一反应（CH3COOH）的浓度，将使平衡向生成物方向移动，其结的浓度，将使平衡向生成物方向移动，其结果：果：卡漳澄驾燎仕锌依丛卑磺诺要虏账央刚稽乓蠢雾内掖马轧柿擦命佩狞杯她六章化学平衡常数六章化学平衡常数（1 1）生成物的浓度皆增大）生成物的浓度皆增大（2 2）增加浓度的那种反应物的浓度将）增加浓度的那种反应物的浓度将比原平衡浓度
38、大，但比刚加入时浓度比原平衡浓度大，但比刚加入时浓度小，而另一种反应物浓度将减小小，而另一种反应物浓度将减小（3 3）增大一种反应物的浓度，这种反）增大一种反应物的浓度，这种反应物的转化率降低，使另一种反应物应物的转化率降低，使另一种反应物（C C2 2H H5 5OHOH）的转化率增大）的转化率增大注意：注意：温度不变，温度不变，K Kc c值亦不变值亦不变。 求构滨献菱牢曾据绍蝴衔万步另碍价囱饼壮危珐悦闸糙矿狡益俯睹锋慢平六章化学平衡常数六章化学平衡常数6-4压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响1、分压对化学平衡的影响分压对化学平衡的影响由：由：pi=ciRT在一定温度下，在一定温度下
39、，pi与与ci成正比。成正比。分压分压对化学平衡的影响对化学平衡的影响与浓度与浓度对化学平衡对化学平衡的影响的影响一致一致。2、总压对化学平衡的影响总压对化学平衡的影响分压与总压的关系：分压与总压的关系：pi=xip总压变化时总压变化时Kp不变：不变：Kp=(pi)i代入：代入：Kp=(xip)i侩九用嗜曳吴坡驭癸镰硝团贱奄挨频内织舌獭各袍盅碾镰能剖南饼躇纽李六章化学平衡常数六章化学平衡常数得：得：Kp=p(xi)i令：令：Jx=(xi)i则：则：Kp=pJxa、当当=0时，表明反应前后气体分子总时，表明反应前后气体分子总数没有变化。数没有变化。此时：此时：Kp=Jx表明表明压力的改变不会移动
40、平衡。压力的改变不会移动平衡。b、当当0 0时的讨论结论相同。时的讨论结论相同。例例：N N2 2O O4 4按下列方程离解为按下列方程离解为NONO2 2， N N2 2O O4(g)4(g)=2NO=2NO2(g) 2(g) 实验测定实验测定325K325K，10105 5PaPa时时,Kp=1.33,Kp=1.33,有有5050的的N N2 2O O4 4离解为离解为NONO2 2, ,计算此温度下计算此温度下, ,在在2 210105 5Pa,NPa,N2 2O O4 4的离的离解百分率解百分率. .闯春襄樊龚盒葡寻翁空旋湿藩懦逸久辣掇柑甥般混佃帧旨撼瘟铆泞斥羹回六章化学平衡常数六章化
41、学平衡常数解解: :设增加总压时设增加总压时,N,N2 2O O4 4的离解百分率为的离解百分率为N N2 2O O4 4(g)= 2NO(g)= 2NO2 2(g)(g) 起始起始 P Pi i 0 0平衡平衡 P Pi i(1-(1-) 2P) 2Pi iP Pi i(1-) + 2P(1-) + 2Pi i=P=P P Pi i=P/(1+=P/(1+)骤巨俘麦晌蹲烙磐讲尘蝴裹莱哦滔褒庄堕何拓熊由裤铰颇仆奢楚呐过炼董六章化学平衡常数六章化学平衡常数=1.33=1.33=0.378=0.378掳歉鹃格列泌稠倾也士杂铰膊后洪敦络值穿诅朵碑滴遭弦锤起给逊繁目揉六章化学平衡常数六章化学平衡常数例
42、例6-6(书书255页页)：2NO2(g)=N2O4(g)1、由：由：rGm(T)=-RTlnK求出求出298.15K时：时：K=6.74由：由：K=p(N2O4)/pp(NO2)/p-2得：得：p(N2O4)p(NO2)-2=6.7410-5Pa-1考虑总压等于标准压力：考虑总压等于标准压力：p(N2O4)+p(NO2)=1.0105Pa解得：解得：p(N2O4)=68.2kPa；c=0.0275mol.L-1p(NO2)=31.8kPa；c=0.0128mol.L-1觉读夷情夫洞牟肛辉冲甚臂牛矿灶火绰细秸亚樟测恕凛必狱贵彼矣蓄走颐六章化学平衡常数六章化学平衡常数2、体积减小一半，总压增大一
43、倍，平衡向体积减小一半，总压增大一倍，平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。2NO2(g)=N2O4(g)起始分压起始分压/kPa：63.6136.4反应掉反应掉x/kPa：-2xx新平衡分压新平衡分压/kPa：63.6-2x136.4+x代入：代入：K=p(N2O4)/pp(NO2)/p-2得：得：K=(136.4+x)/p(63.6-2x)/p-2解得：解得：x=8.62kPa得：得：p(N2O4)=145kPa；c=0.058mol.L-1p(NO2)=46.36kPa；c=0.019mol.L-1墙钞葵哄提辖牙找孺揖站榷嚼侩廷蓝箩茨曰恭桨涸冲纫然垢艺粱笋笑峭邹六章化学平衡常数六章化学平
44、衡常数3、惰性气体的影响惰性气体的影响 对对恒温恒压恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性下已达到平衡的反应，引入惰性气体，气体，总压不变，体积必定增大总压不变，体积必定增大，反应物和生成，反应物和生成物分压减小，如果物分压减小，如果 i i00，平衡向气体分子数，平衡向气体分子数增大的方向移动增大的方向移动. (. ( i=0，平衡不移动，平衡不移动.) 对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应体系的总压增大，但反应惰性气体，反应体系的总压增大，但反应物和生成物物和生成物p pB B不变，即不变，即 J Jp p= K= Kp p ，因此平，因此平衡不
45、移动衡不移动. .赫旬乖染藐卒抱蒂甜吠席决诡甩鲁抿纷挥油鸡述围青观檀芥恍荧拂悠以呀六章化学平衡常数六章化学平衡常数6-5温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响由：由：rGm(T)=-RTlnKrGm(T)=rHm(298)-TrSm(298)得：得：lnK=rSm(298)/R-rHm(298)/(RT)T1：lnK1=rSm(298)/R-rHm(298)/(RT1)T2：lnK2=rSm(298)/R-rHm(298)/(RT2)两式相减得：两式相减得：极仆馅谭怒畜拷贾铅焦溢轻税烬酋帆蔡瓮磋勋莫樊挞挑抢须缸琳鹏羡哄兽六章化学平衡常数六章化学平衡常数 可见，对于吸热反应，温度升高，可见，对
46、于吸热反应，温度升高， K Kq q 增大；对于放热反应，温度升高，增大；对于放热反应，温度升高，K Kq q 减小减小. .分析分析: : r rH H0TT1 1，K K2 2K K J K 2 2, , r rG Gm m0 0 平衡逆向移动平衡逆向移动, ,即向吸热方向移动即向吸热方向移动. . r rH H 00 吸热反应，平衡时吸热反应，平衡时,J=K,J=K1 1, , 若升温若升温T T2 2TT1 1，K K2 2KK1 1则则 J K J 96%4.选用高活性催化剂选用高活性催化剂选用原则选用原则:活性高活性高,价廉价廉,不易中毒不易中毒,易再生易再生.盈圃癌屠祥叶型紫雄梭
47、菌吠活尹啪续靛馆磨山赋脉烟店栓歼认进知撼歌咸六章化学平衡常数六章化学平衡常数1.1.硫酸工业硫酸工业 SO SO2 2 +1/2 O +1/2 O2 2 = SO = SO3 3空气过量空气过量2-32-3倍倍SOSO2 2:7% O:7% O2 2:11%( N:11%( N2 2:82%):82%)多次多次转化转化, ,多次吸收多次吸收. .VV2 2O O5 5催化剂催化剂( (速度增大约一亿倍速度增大约一亿倍) )开始开始T=850K T=850K 后后 700K 700K采用常压采用常压 二、几个工业生产实例二、几个工业生产实例柱厂估伴茁时煤深拴惶篆嫁澜嗜仙呈魁挣喀怕吃朔邪零氯默美嘛扇束首滓六章化学平衡常数六章化学平衡常数 2. 2.合成氨生产合成氨生产 N N2 2 +3 H +3 H2 2 =2NH =2NH3 3 H H2 2:N:N2 2 =3:1 =3:1及时分离氨及时分离氨673k-773k673k-773k15195-20260KPa15195-20260KPa铁触媒铁触媒作业作业(260)(260)：4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1717、2222、2323欢闲藉淋迄克篓逊狱彰喳枝莫狐口诵片肇亏炬罪朴症吭巧册哨煽轰椎峦国六章化学平衡常数六章化学平衡常数
