无机分析化学之化学平衡.ppt

1 1无机及分析化学无机及分析化学第二章第二章化学平衡化学平衡本章要求本章要求?掌握可逆反应、化学平衡的概念,掌握标准平衡常数 K ?的意义、表示方法及有关平衡的计算,掌握多重平衡的计算; ?掌握化学平衡移动的原理及应用,了解浓度、温度、压力对平衡常数及化学平衡移动的影响。??化学平衡化学平衡??标准平衡常数标准平衡常数??化学反应等温式化学反应等温式??化学平衡的移动化学平衡的移动§ § 2-1 2-1 化学反应的限度化学反应的限度————化学平衡化学平衡§ § 2-1 2-1 化学反应的限度化学反应的限度————化学平衡化学平衡 1 1、、可逆反应可逆反应: :在一定条件下,既可向正反在一定条件下,既可向正反应方向进行,又可向逆反应方向进行的反应。应方向进行,又可向逆反应方向进行的反应。 eg eg: :CO(g)+H CO(g)+H 2 2O(g) O(g) ??H H 2 2(g)+CO (g)+CO 2 2(g) (g) 不可逆反应不可逆反应: :理论上可以认为几乎所有的反理论上可以认为几乎所有的反应都可逆,但有些反应在已知条件下的逆反应应都可逆,但有些反应在已知条件下的逆反应进行的速率极其微小,以至于可忽略,称为不进行的速率极其微小,以至于可忽略,称为不可逆反应。可逆反应。 eg:2KClO eg:2KClO 3 3=2KCl+3O =2KCl+3O 2 2↑↑( (加热, 加热, MnO MnO 2 2为催化剂) 为催化剂) 一、化学平衡一、化学平衡 2 2、、化学平衡及特征化学平衡及特征化学平衡状态化学平衡状态:在一定条件下,可逆反应的正、:在一定条件下,可逆反应的正、逆反应速率相等的状态逆反应速率相等的状态化学平衡特征化学平衡特征: : a a、、动态平衡动态平衡反应还在进行,只是正、逆反反应还在进行,只是正、逆反应速率相等、浓度不在变化,称为平衡浓应速率相等、浓度不在变化,称为平衡浓度; 度; b b、、有条件的平衡: 有条件的平衡: C C、、T T、、P P有确定值,只要有有确定值,只要有一个被破坏,旧平衡就会打破,产生新平衡, 一个被破坏,旧平衡就会打破,产生新平衡, 称为化学平衡移动; 称为化学平衡移动; C C、、化学平衡是可逆反应的最终状态,是反应化学平衡是可逆反应的最终状态,是反应进行的最大限度。进行的最大限度。二、标准平衡常数二、标准平衡常数 1 1、、标准平衡常数标准平衡常数 K K ??: : 在在一定温度一定温度下,任何可逆反应达平衡下,任何可逆反应达平衡时各时各生成物相对浓度生成物相对浓度( (相对分压相对分压)以其计)以其计量系数为指数的乘积与各量系数为指数的乘积与各反应物相对浓度反应物相对浓度( (相对分压相对分压)以其计量系数为指数的乘积)以其计量系数为指数的乘积的的比值比值为一常数,称为一常数,称标准平衡常数标准平衡常数 K K ??。。( (化学平衡常数可分为化学平衡常数可分为实验平衡常数实验平衡常数 K K C C、、K K P P 及及标准平衡常数标准平衡常数 K K ??两两类,本书介绍类,本书介绍 K K ??) ) 标准平衡常数 K ?aA + bB = dD + eE 气体反应,各物质的分压分别为 p eq (A) 、p eq (B) 、p eq (D) 、 p eq (E) , ?????KpBppAp pEppDp b eq a eq e eq d eq?]/)([]/)([ ]/)([]/)([ 在温度 TK时达平衡, 化学计量系数相对分压标准平衡常数 K ?aA + bB = dD + eE 若均为溶液若均为溶液, 在温度 TK时, 化学计量系数相对浓度 b a e Ac DcK]/)([]/)([ ]/)([]/)([ ??????K K ??无量纲;且无量纲;且气相、溶液反应均为气相、溶液反应均为 K K ????K K ??可由可由实验测出,也可由热力学计算; 实验测出,也可由热力学计算; ??K K ??越大、越大、反应进行的越完全( 反应进行的越完全( K K ??>10 >10 6 6, ,完全) 完全) (但(但 K K ??大小与反应速率无关!) 大小与反应速率无关!) ??K K ??与与反应本性及反应本性及 T T有关,与有关,与 C C、、P P无关无关 2 2、、书写和应用书写和应用 K K ??应应注意: 注意: ??平衡常数表达式要与方程式相对应。同一反应: 平衡常数表达式要与方程式相对应。同一反应: 若若1 1式式?? 2= 2= 2 2式,( 式,( K K ??1 1) ) 2 2 = = K K ?? 2 2 ?? 2 2 K K ??1 1 若若1 1式式?