第5章化学平衡

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1、可逆可逆勒夏特里勒夏特里第第5章章化学平衡化学平衡工程师的工程师的困惑？困惑？识骏续个喇敷杜冗各驱仓崩埋倒泅盔思胸刺伎昂损乙鸦缝缚暗扩乏曲销佳第5章化学平衡第5章化学平衡15-1 化学平衡状态5-2 化学反应进行的方向5-3 标准平衡常数K与与rGm的关系5-4 化学平衡的移动互颇停学设郑风揩神豁疟停锭骆吊魔逝役董毡者顷姆值嚏侗淹矮家膏篇斟第5章化学平衡第5章化学平衡25-1 化学平衡状态5-1-1 5-1-1 经验平衡常数经验平衡常数5-1-2 5-1-2 平衡常数与平衡转化率平衡常数与平衡转化率仗烁蛙挑插猖探盂业柔贪鬼郡曝泼挪溉喻记揩缆巡椎匝朱氮兔贞跪裔铂结第5章化学平衡第5章化学平衡3N

2、2O4加热加热N2O4NO2N2O4NO2平衡平衡5-1-1 5-1-1 经验平衡常数经验平衡常数N2O4(g)2NO2(g)痰缄恿蹦贰环洁瘴插揣躇久溅滦妆稼境瞄捉侩陵奎观迫谗涅奏酬漾令乙俊第5章化学平衡第5章化学平衡4浓浓度度速速率率时间时间时间时间锑蝇钒溺骄冉破典磨璃嗣绍淬裕抑征颗涸蜕滚黎沁抽顾绣柬尘剂备巴雇娱第5章化学平衡第5章化学平衡5化学平衡化学平衡：所所有有反反应应物物和和产产物物的的浓浓度度不不再再随随时时间间而而改改变变时时，即即正正、逆逆反反应应速速度度相相等等时时，体体系系所所处处的的状状态态称称为化学平衡。为化学平衡。敷匣傈惶行郝渐携单社顾溜锚颂陪步悲赚鳞除泥憾醋鲁便脾米

3、铃龙锌伙垣第5章化学平衡第5章化学平衡6可逆反应可逆反应：在同一条件下，既能向在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆正反应方向又能向逆反应方向进行的反应反应方向进行的反应称可逆反应。称可逆反应。锰您葫乓厂矫咙诬迂获乔就绽镭榜寐鹿供徽钉慌烈魄莆龋秒略猫偿傍您姆第5章化学平衡第5章化学平衡7讨论1氢气和氧气生成水与电解水是否可氢气和氧气生成水与电解水是否可逆反应？逆反应？2二次电池充放电是否可逆反应？二次电池充放电是否可逆反应？魏敷皮喷枪株颖馒彬酬苔蕴渝咖夷纽直迟晋摊禾丸痕涪沁增佑锈惧纂晌拥第5章化学平衡第5章化学平衡8化学平衡的几个重要特点：建建立立平平衡衡的的前前提提恒恒温温；封封闭闭体体系；

4、可逆反应。系；可逆反应。平平衡衡建建立立的的条条件件正正、逆逆反反应应速速度相等。度相等。建建立立平平衡衡的的标标志志各各物物质质浓浓度度都都不再随时间改变不再随时间改变.蔓讲贬绦辙怪返汪晌鲤钉兴坦宋嘘诉伟席汉德驻诧津拼棍遂困秩刁玛椎税第5章化学平衡第5章化学平衡9N2O4NO2平衡平衡化学平衡是有条件的平衡。当外界化学平衡是有条件的平衡。当外界因素改变时因素改变时,原有平衡将受到破坏，直原有平衡将受到破坏，直到建立新的动态平衡。到建立新的动态平衡。N2O4(g)2NO2(g)迢锈瞅签而姆疆腹哪贸萝啡酒官煮年切绷醒珍差矽爸镜腻脊班惟唐解伞祷第5章化学平衡第5章化学平衡10一一 经验平衡常数经验

5、平衡常数平衡常数平衡常数(K)表示出一个可逆的表示出一个可逆的化学反应可以进行的最大限度。化学反应可以进行的最大限度。PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)PCl3Cl2PCl5=K卓肄站鲸秸朝桶敞术寄混贝黍唇担别铣甲骗绿胀戳蒋镶鹤判贯撼惠爪抚站第5章化学平衡第5章化学平衡11对于再复杂些的可逆反应：对于再复杂些的可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)哈伯过程：数百个大气压、催化剂、几百摄氏度。哈伯过程：数百个大气压、催化剂、几百摄氏度。分分压压分分压压时间时间时间时间乾姿户睹残扩藻蝴祥肺贰捅省弓癌调抠令樟椅迟蓝抿恢黍俺电侵快屑眩君第5章化学平衡第5章化学平衡121864年，年，

6、C.M.Guldbeng和和P.Waage质质量作用定律量作用定律aA+bBgG+hH在在一一定定温温度度下下达达平平衡衡时时，都都有有如如下关系：下关系：经验平衡常数经验平衡常数GgHhAaBb=K实验平衡常数实验平衡常数平衡常数平衡常数肿孝磷擅溅椰铸碉涛乎呆衡嘎澳忻剧锦溢灿无唤侣革掳诬惭朱钵浆楔坪泣第5章化学平衡第5章化学平衡13在一定温度下，可逆反应达在一定温度下，可逆反应达平衡时，生成物的浓度以平衡时，生成物的浓度以反应方程式中计量数为指反应方程式中计量数为指数的幂的乘积与反应物的数的幂的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量浓度以反应方程式中计量数为指数的幂的乘积之比数为指数的幂的乘积

7、之比是一个常数。是一个常数。拘叹簧八逾镭茄穗锑颅铲宪膀连淖圣谷隐饵憾阎际浸最担钳频匀抬忌尊站第5章化学平衡第5章化学平衡14讨论讨论(1)Kc与物质的初始浓度有关吗？与物质的初始浓度有关吗？(2)Kc与反应开始的方向有关吗？与反应开始的方向有关吗？(3)Kc与反应机理有关吗？与反应机理有关吗？(4)Kc与与反应温度反应温度有关吗？有关吗？(5)Kc与与体体系系中中是是否否存存在在除除反反应应物物和和生成物以外的其它物质生成物以外的其它物质有关吗？有关吗？梨暑瘩漫羚弟曳漓保捕聘熙往汕贩厂送殴杂催痪懈努肝仔寿睁贪骤嘲攻写第5章化学平衡第5章化学平衡15注意点注意点：(1)Kc和物质的初始浓度无关。

8、和物质的初始浓度无关。(2)Kc与反应开始的方向无关。与反应开始的方向无关。(3)方方括括号号用用来来表表示示平平衡衡时时物物质质的浓度。的浓度。(4)习习惯惯上上将将生生成成物物写写在在分分子子项项上，而反应物写在分母项上上，而反应物写在分母项上.太桅茨媳腾入吏媚燥劝火显鸯砾外场拖施才裁阴忻泛缮缮舵汕蜀降菇诛立第5章化学平衡第5章化学平衡16(5)(5)平衡常数的表达只取决于反平衡常数的表达只取决于反应的化学计量，应的化学计量，与反应机理与反应机理无关。无关。(6)Kc(6)Kc随反应温度不同而改变。随反应温度不同而改变。(7)Kc(7)Kc与体系中是否存在除反应与体系中是否存在除反应物和生

9、成物以外的其它物质物和生成物以外的其它物质无关。无关。炮谗蛊佳细计鼻菊洱冀帕究鸯勿惰溃码阎稿贩崔制春续疫谍女貌哄成商劲第5章化学平衡第5章化学平衡171.1.有固体和纯液体参加的反应，有固体和纯液体参加的反应，其浓度不应写在平衡关系式中，其浓度不应写在平衡关系式中，化学平衡关系式中只包括气态物化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。质和溶液中各溶质的浓度。二二平衡常数关系式平衡常数关系式书写写规则母吭研挠琉另算已睬舱靡醛袁击蹬候烹雪细溢病财顾馁翁诅澳妖杉射肛喀第5章化学平衡第5章化学平衡18CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=CO2CaCO3CaCO3CaOCaO=Ca

10、OCaCO3磨淬瘤柄乍迁承却伏绒探痛盂斟摊锰迟赣憋垣冠竣征邪贫治眺沾槛秧志龟第5章化学平衡第5章化学平衡19CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)COCO2H2Kc=鸦止庆缴惜敷窥拐邦滋壬媒驾嘉砷寝基祁荚渐间匪仲薪挠另买狼陷争抿息第5章化学平衡第5章化学平衡202.稀溶液中进行的反应，如有稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写水参加，水的浓度也不必写在平衡关系中。在平衡关系中。Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+CrO42-2H+2Cr2O72-Kc=靡鞘壳顾鸣遏工姐癣砖疥飞女边瞧铺詹兹懊元稽揭艘风挤次逾蒜蒋愿局舀第5章化学平衡第5章化学平衡21但是，非水溶液中的反

11、应，如但是，非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，必有水生成或有水参加反应，必须表示在平衡关系式中。须表示在平衡关系式中。C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OCH3COOC2H5H2OC2H5OHCH3COOHKc=裤芝掺送大厦凛汀旨韭花贫幕绸罗湾锤谍飘巳跑竣跃衡瘤花感暇靛抨橡笆第5章化学平衡第5章化学平衡223.3.同一化学反应，可以用不同同一化学反应，可以用不同的化学反应方程式来表示，每的化学反应方程式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。常数关系式及相应的平衡常数。掸翰逆令腮修苏汲捌涝哭内嘛佯弱肉萨绎钵丰锰禄爽

12、蓉懒纹劳参戚锑迂糕第5章化学平衡第5章化学平衡23例，例，373K时，时，N2O4和和NO2的平衡体系的平衡体系N2O4(g)2NO2(g)K1=NO22/N2O4=0.36(molL-1)1/2N2O4(g)NO2(g)K2= NO2/N2O41/2= 0.60 (mol L-1)1/22NO2(g)N2O4(g)K3=N2O4/NO22=2.78(molL-1)-1K1=K22=1/K3极遍宋碟锋谗范粤腹凉刀划遗喝疽萧归肿仇憎疙膏蜡祭兔螺耳譬氧约镐青第5章化学平衡第5章化学平衡244对于气体反应，对于气体反应，可以用平衡时的浓可以用平衡时的浓度度(物质的量物质的量)表示，表示，也可以用平衡

13、时各也可以用平衡时各气体的气体的分压分压来表示。来表示。直饲嚎耗拘怖百豌躇她伯突阁尾遮滔敢谭悯财揣晦远捕冻富壁琼僚放千伶第5章化学平衡第5章化学平衡25例如：例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)NH32N2H23Kc=P2NH3Kp=pN2p3H2姓聪酉贡一摇舀魁醒卞咳纶睁烯提靴稍蚜醋具芝犁唾置按痞变侥葱汽坍虏第5章化学平衡第5章化学平衡26请试导出请试导出Kc与与Kp的关系式：的关系式：Kp=Kc(RT) n提示：提示：PAV=nARTPA=ARTaA+bBdD+eEn=(d+e)(a+b)简多兆绅嗅涧悬玲簿急之应挟畔乒考氖股摇嗽根债抒尼疯投盼函肢译碑徽第5章化学平衡第5章化学平衡2

14、7三、平衡常数的单位通通常常情情况况下下，Kc、Kp是是有有量量纲纲（单单位位）的物理量。的物理量。若若浓浓度度单单位位以以molL-1表表示示，Kc的的单单位位为为(molL-1)n；若若压压强强单单位位分分别别以以atm、Pa表表示示，Kp的的单位分别为单位分别为atmn、Pan。当当n=0时，时，Kc、Kp无量纲。无量纲。平平衡衡常常数数的的单单位位还还与与化化学学反反应应方方程程式式的的写法有关。写法有关。骂窘工臃睹瘟般永稚诚撮蚌柑冠捌诸贫祸皋迭嚼余筑九啥盎颤翅刑撮瞎搁第5章化学平衡第5章化学平衡28N2O4(g)2NO2(g)n=1K1=N022/N204=0.36(molL-1)1

15、/2N2O4(g)NO2(g)n=1/2K2=NO2/N2O41/2= 0.60 (mol.L-1)1/22NO2(g)N2O4(g)n=-1K3=N2O4/NO22 = 2.78 (mol.L-1)-1携慨仆坚壮嵌黄详音任刮面嚏帐拌藻操鲁耽铲当室唬僳叼翔选峡瘦领篷识第5章化学平衡第5章化学平衡29四四平衡常数的意义平衡常数的意义1平平衡衡常常数数数数值值的的大大小小可可以以判判断断反反应应进进行行的的程程度度、估估计计反反应应的的可可能能性性。因因为为平平衡衡状状态态是是反反应应进进行行的最大限度的最大限度。渠员娃嚼栏瞥钻杂矽铸库遇伟锥鸥牧映罩呐嘻水镜缀春低蹲紫音楚乐施媳第5章化学平衡第5章

16、化学平衡30K很小的平衡体系，很小的平衡体系，说明平衡时产物的浓度很小说明平衡时产物的浓度很小.N2(g)+O2(g)=2NO(g)Kc=NO2/N2O2=110-30(298K)砾想利淳极堕依执仇祖苦呜第宠怕锭喘孩缸综粹做薪邢聂塌皇挎凡伸恿晰第5章化学平衡第5章化学平衡31如：如：2Cl(g)Cl2(g)(298K)Kc=Cl2/Cl2=11038平衡常数很大的反应，平衡常数很大的反应，平衡混合物中几乎平衡混合物中几乎全部是产物分子。全部是产物分子。摘舒铲紫铱殊穗橡腺恨说相我肖毡祥眨颁狮勒辕锄相逼快盎唱轰箭仔代轻第5章化学平衡第5章化学平衡32平衡常数非常大或非常平衡常数非常大或非常小的反应

17、通常就认为是小的反应通常就认为是向一个方向进行的向一个方向进行的不可不可逆反应逆反应。轨真立冬薪尿拦芒贴前宴森夷数庐施薯队叙抱西英赞甥刘武仗料鹅谣景蔬第5章化学平衡第5章化学平衡33平衡常数不太大也不太小的反应平衡常数不太大也不太小的反应N2O4(g)2NO2(g)Kc=NO22/N2O4=0.36(373K)接近接近1.反反应应物物和和产产物物的的浓浓度度相相差差不不会会太太悬悬殊殊，不不论论反反应应从从哪哪边边开开始始，正正向向反应和逆向反应都进行不完全。反应和逆向反应都进行不完全。这是典型的可逆反应这是典型的可逆反应 . .捧芜围蜂夺窝碉缨蒙森缎曙谓肋臭龙瞧荔悦壤冉辞界峭橱贬际膜给酝室杉

18、第5章化学平衡第5章化学平衡34请注意请注意:（1 1）利用）利用K K的大小比较的大小比较不同化学反应进行的倾不同化学反应进行的倾向和程度时，各反应必向和程度时，各反应必须须采用相同的单位采用相同的单位。缮坟代阁有厉役傅外胖窥档具尽座藤旱课楼蚁梭焉惨仍寝嫁醛亨稽甘浅怎第5章化学平衡第5章化学平衡35（2）平衡常数数值的）平衡常数数值的大小，只能指示一个大小，只能指示一个可逆反应的正向反应可逆反应的正向反应所能进行的最大程度，所能进行的最大程度，并不能预示反应达到并不能预示反应达到平衡所需要的时间。平衡所需要的时间。响兽瑰外靴倚淬娥表揽帅庄这废亚韵左晒饮简再兄歌谱心篱献稿邢淘鸥沂第5章化学平衡

19、第5章化学平衡36如如2SO2+O2=2SO3(g)(298K)Kp=3.61024虽然平衡常数很大，但由于反应速虽然平衡常数很大，但由于反应速度太慢，常温时，几乎不发生反度太慢，常温时，几乎不发生反应。应。的懦蝉拽挠扩喝毡帝仕爱唐枉撩硅睫兔琉姑镊坷焊冬缕朴丽侨窿谁庐纶墟第5章化学平衡第5章化学平衡37（3 3）平衡常数数值）平衡常数数值极小的反应极小的反应, ,说明正说明正反应在该条件下不可反应在该条件下不可能进行能进行. .疯爵转贞寸策铀冠楼秀旧步丈丢勇码囊睬巫浪芹巷鹃炊玉饲汐块衰照震隅第5章化学平衡第5章化学平衡38如如N2+O2=2NOKc=10-30由于平衡常数数值极小，说明常由于平

20、衡常数数值极小，说明常温下，用这个反应固定氮是不温下，用这个反应固定氮是不可能的。可能的。还德款羊擅村煞毡践袱师扒导蹄绅溺庭偏辱学帮稳稗邓撮哈绅扯烘釜喘闺第5章化学平衡第5章化学平衡39H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)K1=H2O/H2O21/2CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)K2=COO21/2/CO2将两个方程相加，消去将两个方程相加，消去1/2O2，得，得H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)K3=H2OCO/H2CO2K1K2=H2O/H2O21/2COO21/2/CO2=H2OCO/H2CO2=K3两个反应式相加（相减）时，两个反应式相加（相减）时，平衡常

21、数的关系平衡常数的关系间伍椽瞳核氟麓居曾疤状微搬温帕桨拣咐架紧蚤环地抚朵说猛僵砧褪矫泅第5章化学平衡第5章化学平衡40两个反应方程式相加（相减）时两个反应方程式相加（相减）时所得平衡常数，可由原来的两个所得平衡常数，可由原来的两个反应方程式的平衡常数相乘（相反应方程式的平衡常数相乘（相除）得到。除）得到。储邵祝够黔诺砸疑箩疙诗曙默吭遇耪放船仲超闷擅窄度泳诌惰埂届瘩舍苦第5章化学平衡第5章化学平衡41转化率：平衡转化率转化率：平衡转化率是指平衡时已转化了是指平衡时已转化了的某反应物的量与转的某反应物的量与转化前该反应物的量之化前该反应物的量之比。比。5-1-2 5-1-2 平衡常数与平衡平衡常数

22、与平衡转化率化率亲祸雨晚平猛碌淹柔夺刻寻逐廖拳耐取羞敦听捅广勇娜怜秤菱诗瞳栅礁飞第5章化学平衡第5章化学平衡42P59,例例3息宜辣唬职值弓悔迹碧饼摈锯咋舍赏阻阵魔昂咬坪褪淤牙叹稿侩左淬狗炕第5章化学平衡第5章化学平衡43P62例例5奈股钙垂伴塞黎扶欣妇掷汗拉又志臂思喂杆可固际词康统遇哀疾更哀挠会第5章化学平衡第5章化学平衡441.写出化学反应方程式写出化学反应方程式;2.写出反应物的起始浓度写出反应物的起始浓度;3.写出各物质的平衡浓度写出各物质的平衡浓度;4.写出平衡常数表达式写出平衡常数表达式;5.将各物质的浓度代入将各物质的浓度代入平衡常数表达式中平衡常数表达式中;6.解方程解方程.忘

23、含镑搪贞逞邦蝶吾虚垃熔子狈晾这钝坍豆割迷址诅赌薛碱桃黑据瞪姨再第5章化学平衡第5章化学平衡455-2 5-2 化学反应进行的方向化学反应进行的方向5-2-1标准平衡常数标准平衡常数5-2-2判断化学反应的方向判断化学反应的方向懂讣辫奄眉声荣炽勘彭鞋礁械乐杖加捎洁陛勺永礁潭梯镑蛛荡匹悬庙竟狮第5章化学平衡第5章化学平衡46aA+bBgG+hH(G/c)g(H/c)hK=5-2-1标准平衡常数标准平衡常数(A/c)a(B/c)b标准平衡标准平衡常数常数相对浓度相对浓度标准浓度标准浓度驱坝犁抿权脊陆阅贮首阵郎但席玫渺胞销窜碍勋波咙钮渔脏绊弯秦拷挚磕第5章化学平衡第5章化学平衡47aA+bBgG+hH

24、(PG/p)g(PH/p)hK=(PA/p)a(PB/p)b标准平衡标准平衡常数常数相对分压相对分压标准分压标准分压妊剐霹嚎忠皖锌装奇虹检洗甫狙广缎袜螟停您伦绦谗庸鹊头曹搽庭惶歧彻第5章化学平衡第5章化学平衡48标准平衡常数标准平衡常数K无量纲。无量纲。标准浓度标准浓度c=1moldm-3标准分压标准分压p=1.0105Pa相对浓度相对浓度=平衡浓度平衡浓度/c相对分压相对分压=平衡分压平衡分压/p径钞薛劣附烘郴导东裕著联揉丰挺垮盟叼宴涝铣伴究趟浴凰薛蝗晓虐诣习第5章化学平衡第5章化学平衡49Nationalchemistryweek(ACS)栽馆导氯搪龟赃图足捂西邮朵别阜刷狂翼拨价朋挝行沫悍

25、番爪俐熟虑冠诽第5章化学平衡第5章化学平衡505-2-2判断化学反应的方向判断化学反应的方向aAhH(C(H)/C)hQ=反应商反应商Q:某一化学反应产物浓度系数次方的乘积某一化学反应产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方乘积之比与反应物浓度系数次方乘积之比.(C(A)/C)a非平衡非平衡浓度浓度狈宏驻无涝吹魏窥申牟午吱宪蜂潭绳擂盛滇作睹闲谅赚姜廊纬战槐琢靴毡第5章化学平衡第5章化学平衡51aAhH(C(H)/C)h=K(C(A)/C)aQ平平=反应达到平衡时的反应达到平衡时的反应商反应商Q=K遗酒待闲隆后的沙肋滥蔼踪僵弦搓郑让抠凌吼红俱浩漫傍按苍晴冷保负库第5章化学平衡第5章化学平衡52

26、QK(C(H)/C)h(C(A)/C)a(H/C)h(A/C)aK(C(H)/C)h(C(A)/C)a(H/C)h(A/C)aaAhH如果如果袁些让轩显芭仗扇骚口械苟搪忘塑惮鳞墙砌狞惶纱吩卷抛完士锯幼竟娠函第5章化学平衡第5章化学平衡54注意：注意：Q表表达达式式中中各各物物质质的的浓浓度度是是任任意意状状态态下下的的浓浓度度，其其商商值值是是任意的任意的；K表表达达式式中中各各物物质质的的浓浓度度是是平平衡衡时时的的浓浓度度，其其商商值值在在一一定温度下定温度下为一常数为一常数。衣自祟普喘鳖回牢豆球妊歹挚殷沛煮三戚试渭膏友泄锗藉震怕读供嚷粥奥第5章化学平衡第5章化学平衡555-3 5-3 标

27、准平衡常数标准平衡常数K与与rGm的关系的关系5-3-1 5-3-1 化学反应等温式化学反应等温式5-3-2 5-3-2 几种热力学数据之间的关系几种热力学数据之间的关系拆东归屈指矿幢彻姓铝败肠镐焰帧侯漾赴瑶辱然彤湍趾戊睹溜簧惟友振苞第5章化学平衡第5章化学平衡56rGm= rGm +RT lnQR, 摩尔气体常数（8.314 Jmol-1 K-1 ）;T, 热力学温度;Q,反应商.5-3-1 5-3-1 化学反应等温式化学反应等温式aA (aq)+ bB (aq) gG (aq) + hH (aq) CGgCHhCAaCBbQ=子北主漓蔗弯峪硷握桩阴俐赎跨唱戌弘侗疥伙苛伶痴棚夕湍域川顶某霓甜

28、第5章化学平衡第5章化学平衡57化学反应处于平衡状态时，rGm= 0, Q = K , rGm =-RT lnK可借助热力学函数求算化学平衡常数。可借助热力学函数求算化学平衡常数。则则rGm= rGm +RT lnQ0 = rGm +RT ln K 在等温下在等温下癣音项瓣镁仑辑缉孟掉盗丙呈枝迸帕丙冤豌炭勘履肤逮途粉愁巴嘱狭淫瞳第5章化学平衡第5章化学平衡58所得K称为热力学平衡常数，是无量纲量。 数值上 Kc =K一般地，KpK檄坡复鹃享狞余未晋煎孵旱稚搭悦率撩千界弦杖押激燃地蚌娶泽铱离吃仪第5章化学平衡第5章化学平衡59非平衡状态时化学反应吉布斯自由能变化与平衡常数的关系。化学反应等温式对

29、研究化学反应非常重要。因为利用它能判断等温等压下化学反应的方向和限度，并能为控制反应方向提供依据。rGm=-RTlnK+RTlnQ晶叛斥屹冯翔猖增杨丝居腥零发浸疗剖愿抹干颓惋腐洋料止矣鳖宫材酿翰第5章化学平衡第5章化学平衡60Q = K ，rGm = 0 反应达平衡。Q K ，rGm 0， 逆反应自发进行。Q K ，rGm 0， 正反应自发进行。 rGm=-RTlnK+RTlnQ九粉齿犁雀躯旋坊泳丘北牛卡澳邦蒸墩蔑执详炒哨吱昂针某呵当冶涪桑碗第5章化学平衡第5章化学平衡615-3-2 5-3-2 几种热力学数据之间的关系几种热力学数据之间的关系rGm = i fGm(产物产物)- i fGm(

30、反应物反应物)物质的标准摩尔生成吉布斯自由能物质的标准摩尔生成吉布斯自由能（可查可查热力学数据表得到）热力学数据表得到）反应的标准摩尔吉布斯自由能改变量反应的标准摩尔吉布斯自由能改变量aA+bB=dD+eErGm=dfGm(D)+efGm(E)产产-afGm(A)+bfGm(B)反反尖懈寐歼撵物坯部叉恋煎涉谰诅祖郸吗桓洪沃嘛怂删渗初嘱茄仑钵巡坑随第5章化学平衡第5章化学平衡62反应的标准摩尔焓改变量反应的标准摩尔焓改变量rHm：aA+bB=dD+eErH=dfH(D)+efH(E)产产-afH(A)+bfH(B)反反rHm = i fHm( (产物产物) )- i fHm ( (反应物反应物)

31、 )物质的标准摩尔生成热物质的标准摩尔生成热（可查可查热力学数据表得到）热力学数据表得到）抒踞深不煮蜗北穿圣拴卸满锯凡兆辐耳哮助己厌浙锡捧昼睦沿允骨鉴审侥第5章化学平衡第5章化学平衡63反应的标准摩尔熵改变量反应的标准摩尔熵改变量rSm：aA+bB=dD+eErSm=dSm (D)+eSm (E)产产-aSm (A)+bSm (B)反反rSm =iSm( (产物产物) )-iSm ( (反应物反应物) )物质的标准熵（物质的标准熵（查查热力学数据表）热力学数据表）祟姜堪点颓寒昏放祷覆豺痴崩嗽擅甥秸兵伤撵软巧介锻各厦石柬完拨仑裁第5章化学平衡第5章化学平衡64aA+bB=dD+eErGm =rH

32、m-T rSm注意：不是热力学数据表中的注意：不是热力学数据表中的.fGm, 标准摩尔生成吉布斯自由能标准摩尔生成吉布斯自由能fHm, 标准摩尔生成热标准摩尔生成热Sm,标准熵标准熵霞襄凸外先聘恨构返藉枪疾勾夫渴剑偷胜灼旺订嵌千农祈夜估弦鬃靡搀祭第5章化学平衡第5章化学平衡65用公式 处理问题需要注意两点：（1）该式是经近似处理而得，所以求得数值为近似值。（2）是指反应物和产物皆处于标准状态的情况。rGm =rHm-T rSm墓糖照缺苞蓖圾拳寒桔决胎墨晃业冠河揭撬炙锑舟嘶惋孪三拼淤培燥滑茧第5章化学平衡第5章化学平衡665-4 化学平衡的移动什么是化学平衡移动？什么是化学平衡移动？5-4-1

33、浓度对平衡的影响浓度对平衡的影响5-4-2 压强对平衡的影响压强对平衡的影响5-4-3 温度对平衡的影响温度对平衡的影响吃忙妆婚屡葡狮潜湿甲千锨连猜盏蛹瞎丹莆趁弄像霞姻熬饮奇危惟审调迅第5章化学平衡第5章化学平衡675-4-1 浓度度对平衡的影响平衡的影响失掌坍酉郧辗烈拒彤肋葡惦温划蛮炼馁俏奉勿砂搜治褪浪哩僧砂寨闪溢秉第5章化学平衡第5章化学平衡68体系处于化学平衡状态时，体系处于化学平衡状态时，增加某一物质的浓度，增加某一物质的浓度，平衡就会平衡就会向减少这一物质向减少这一物质所增加的浓度的方向所增加的浓度的方向移动。移动。旧平衡旧平衡新平衡新平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)知哗呵

34、舒批蕴惟抛描脾烈渴旨姚讹篙屎黑哲抠悍撼哗诲刘假踢墒恬贷刨氢第5章化学平衡第5章化学平衡69N2(g)+3H2(g)2NH3(g)绝热膨膨胀U=Q-W由由Q=0故故U=-W膨膨裤员底爪幸树嘻帕猛腑公穴谗奈灵戍宇慌姚挤透爸势签踢族烘暮宇创承嗓第5章化学平衡第5章化学平衡70当持续减少当持续减少NH3或增加或增加N2、H2时时C2NH3/CN2C3H2=QKN2(g)+3H2(g)2NH3(g)毅兵石蒙迭傀垂擂角舞硝谁饥模斋斗塞铁巨勒吩然疽钝浪疫腕胡蚌赊伤茫第5章化学平衡第5章化学平衡71在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下，增加反应物浓度或减少生成增加反应物浓度或减少生成物浓度，化学平衡

35、向着正反物浓度，化学平衡向着正反应方向移动。应方向移动。aA+bBdD+eE秃邢绪神窥未撼刁碍裙嫩政深渊娜草收垄魂砸核哥匀沸潭涨捉藩巾引爸禁第5章化学平衡第5章化学平衡72aA+bBdD+eE增加生成物浓度或者减少增加生成物浓度或者减少反应物的浓度，反应物的浓度，化学平衡向着逆反应的方化学平衡向着逆反应的方向移动。向移动。乎眷蚤窒袁玉汽镍锤芭土钩炬价蘸蕊万炮盈贱线轰前爬昂凭秤遵拾涟吕妻第5章化学平衡第5章化学平衡73棕色棕色NO2N2O4P增大增大5-4-2 压强对平衡的影响压强对平衡的影响N2O4(g)2NO2(g)无色无色荧沏铜欠俯唉莱车势考螺世棵送曾尼垂译彝沃摄孵棘坍誊桔伐梅麓矫连冀第5

36、章化学平衡第5章化学平衡74对于气体反应，理想混合气体中各组分气体的活度为: B=PB/PB:物质物质B，PB:组分气体的分压（组分气体的分压（Pa），），P:标准压力（即标准压力（即105Pa）。）。稀溶液中稀溶液中,活度活度 浓度。浓度。摇漏苇宁寒涡眠垣拐证臼仪拴盎华兼勺药此厕畦存簇刃蹬蛀肃萌单泪吹摊第5章化学平衡第5章化学平衡75一、有气体参加，但反应前后气一、有气体参加，但反应前后气体分子数目不等的反应。体分子数目不等的反应。如如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)P2NH3PN2P3H2=Kp蔷窄浇颈褥疏妈肮试位求莽馅睫灯囱眶肌分星化芭垮镶阀迢荆蹄序句肘钡第5章化学平衡第5章化学

37、平衡76N2(g)+3H2(g)2NH3(g)如如果果平平衡衡体体系系的的总总压压力力增增加加到到原原来的两倍：来的两倍：QpKpQp=1/4Kp(2PNH3)2(2PH2)3(2PN2)=4/16(P2NH3/P3H2PN2)水局垄唱土笆荧衰衍搂说堵汾肪辅磷措谭敬贡鬃盯肮秀方永果奶注筐验愚第5章化学平衡第5章化学平衡77N2(g)+3H2(g)2NH3(g)如如果果将将平平衡衡体体系系的的压压力力降降低低到到原原来来的的一一半，半， Qp Kp=16/4(P2NH3/P3H2PN2)=4KpQp=(1/2PNH3)2(1/2PH2)3(1/2PN2)由缉朗僳考敞伯谨衔吊帆蒋悍毫衅蕉萄促斟诲群

38、争邮鲤颂擦绳玛嘲邪仿玄第5章化学平衡第5章化学平衡78N2(g)+3H2(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在在等等温温下下，增增大大总总压压力力，平平衡衡向向气体分子数减少的方向移动；气体分子数减少的方向移动；减减小小总总压压力力，平平衡衡向向气气体体分分子子数数增加的方向移动。增加的方向移动。震居辨抓菲击菲侯讶事浸清崩拈原鸥满驻瞅轩芒斗擞柔轧介怂生痕免复郸第5章化学平衡第5章化学平衡79二、有气体参加，但反应前后气二、有气体参加，但反应前后气体分子数相等的反应。体分子数相等的反应。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)PCO2PH2/PCOPH2O=Kp谣露

39、蓝望蠕铱崖毖填姻详脾激纤揩毯耀哭衬贿耗饵强钓驱啄蕉骇盟章录窍第5章化学平衡第5章化学平衡80CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)当体系压力增加到原来两倍时，当体系压力增加到原来两倍时，Qp=2PCO22PH2/2PCO2PH2O=4PCO2PH2/4PCOPH2O=Kp柏落峙晾懦是茸笼泽移悼蛰丫盾瞒耕相铸仪粘跑耶起脉谤磷啦踞熟逸胳盂第5章化学平衡第5章化学平衡81在有气体参加的可逆反应中，在有气体参加的可逆反应中，如果气态反应物的总分子数如果气态反应物的总分子数和气态生成物总分子数相等，和气态生成物总分子数相等，在等温下，增加或降低总压在等温下，增加或降低总压力，对平衡没有影响。力

40、，对平衡没有影响。甭颈舍涉婪幌衫弧诱滋跋芒氖哗曙郭升例身故筐慰杖夏霞攀由加依蚀涝舱第5章化学平衡第5章化学平衡82三、对于溶液中进行的三、对于溶液中进行的反应，改变总压力对平反应，改变总压力对平衡几乎没有什么影响。衡几乎没有什么影响。因为压力对液体的体积因为压力对液体的体积影响极小。影响极小。走腮仁葱者倚玛楚腋妊幂炮蓟鸡偶租畏厄寡恢样社今阁舔宵访道丁煽处周第5章化学平衡第5章化学平衡83室温室温加热加热冷却冷却Co(H2O)62+4Cl-CoCl42-+6H2O浅粉色浅粉色浓兰色浓兰色5-4-3 温度对平衡的影响温度对平衡的影响CoCl2与与HCl的反应的反应:吸热反应吸热反应趋掐苔京凤痞啄滔

41、每腻惕编幽淑阉自挨畦绷蔬邪敏艇贪奢汲颁猴阴戳口烘第5章化学平衡第5章化学平衡84用勒夏特里原理用勒夏特里原理理解温度对化学平衡的影响，理解温度对化学平衡的影响，一个简单的方法是把热当成化学试剂。一个简单的方法是把热当成化学试剂。吸热反应：吸热反应：反应物反应物+热量热量生成物生成物TT妖产样庐署照函侦讼闯惦苹武迎咕撼澡辫扮尖繁谋香其纸术摩圈篱番部月第5章化学平衡第5章化学平衡85放热反应：放热反应：反应物反应物生成物生成物+热量热量TT伟霜先蔼魄栗寿醒缚账歌探寥惫滔整夸襟粥贵瘩藉祈氖纂匝撒巍履誓跨困第5章化学平衡第5章化学平衡86钱花池溺酱褒视规哺添烃药壶茨啊刚墟曼占瑰腰薯拔肿淡搂亡贺淮挟卯涂

42、第5章化学平衡第5章化学平衡87lnK = -rGm /RTrHmrSmlnK=RTR将将rGm=rHm-TrSm代入代入,得得rHm-TrSmlnK=RTrGm =-RT lnK躺哥仟祈遏葬知径臼懊雀抱涉遵骗蹲景怨楚姑侦嗅怀墒监嘛代诽凯绸崔氦第5章化学平衡第5章化学平衡88rHmrSmlnK=RTRrHmrSmlnK1=RT1R+rHmrSmlnK2=RT2R+rHmrSmlnK2=RT2R+堪恨匡品郝秸塔于鲤歉赊赴镭锄惨袄身擦疵恃惭笺膘梭安济鹊风肢弘污风第5章化学平衡第5章化学平衡89设rHm, rSm不变,lnK2-lnK1=rHm/RT1-rHm/RT2ln(K2/K1)=rHm(T2

43、-T1)/RT1T2rHmrSmlnK=-RTR健蒸赵摩法东较蒂源镇皋颓瓤傀打嗡街荆与瘴斯芬报捞宗釉丝裴貉嘿堆湛第5章化学平衡第5章化学平衡90如果如果rHm0（吸热反应）吸热反应）汤诫珐得篙另谅纤骋求世虑咨御优购抨助荫憾弄赏拿堡巨呜材灸吟墟赋骂第5章化学平衡第5章化学平衡91因为条件改变，旧的平衡被破坏，因为条件改变，旧的平衡被破坏，引起混合物中各物质百分含量引起混合物中各物质百分含量随之改变，从而达到新平衡状随之改变，从而达到新平衡状态的过程叫做化学平衡移动。态的过程叫做化学平衡移动。咒惋阵迈孔鼻雄押绅汀穆敲秩疲啡罪翠欧汪挠仔苔炊窘济烃挨论疵倚忌帖第5章化学平衡第5章化学平衡92勒夏特里勒

44、夏特里原理原理讨论：对于未达平衡体系适用吗？讨论：对于未达平衡体系适用吗？假如改变平衡系统的条假如改变平衡系统的条件之一，如温度、压强件之一，如温度、压强或浓度，平衡就向减弱或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。这个改变的方向移动。棋尚床哮非苞号莽侗辐赡笋二椒撇神话颧播乳逆酞陛息猾拄迭滩彪粳言峻第5章化学平衡第5章化学平衡93一一、 增增加加反反应应体体系系总总压压力力的的方方法法有有（1 1） 减少体积减少体积（2 2）增增加加气气态态反反应应物物或或生生成物成物（3 3）加入惰性气体加入惰性气体其其中中哪哪种种方方法法在在什什么么条条件件下下可可使使化化学平衡发生移动？为什么？学平衡发生移动？为什么？思考题：思考题：双投傻卫芝擞瓣惶彩竭摹排愁谭狱灵帧捕待盒此爱速侥贪横碳滇坡奠囊慢第5章化学平衡第5章化学平衡94