第4章化学平衡解决方案.ppt

r m f m f m ( ) ( ) ( ) G n G n G ? ??? ?产产反=-反? ??? rG ?m(T ) = ? rH ?m(298) ?T? rS ?m(298) 回顾标准态下化学反应方向的判断: 自由能 G m反应物产物平衡混合物反应历程第4章化学平衡作业: 10,12,13,15-17 CO 2 + Na C(diamond) + Na 2 CO 3 440 ?C , 800 atm 12 hr 能量问题方向问题快慢问题限度问题 可逆反应与化学平衡 平衡常数 化学反应等温方程式 化学平衡的移动可逆反应:在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的化学反应。 a A(g) +b B(g) ?g G (g) +h H(g) 原则上:任何一个化学反应都可以被看成是可逆反应,不同之处在于反应进行的完全程度。例如: 2H 2 (g) +O 2 (g) ? 2H 2 O(l) 定量反应,产率(收率) 100% 。许多化学反应达不到,尤其是溶液中进行的反应。例如: Ag + + Cl - = AgCl(s) 可逆反应与化学平衡在1200 ?C时: H 2+ CO 2? CO +H 2 O 实验编号 c 0 (CO 2)c 0 (H 2)c 0 (CO) c 0 (H 2 O) C 衡(CO 2)C 衡(H 2)C 衡(CO) C 衡(H 2 O) K 1 2 3 4 浓度: mol · dm -3 2 2 2 CO H O H CO c c K c c ??浓度: mol · dm -3 反应始态反应终态 5 化学平衡特点: (4) 条件(温度、压力、浓度等)变化,平衡发生移动。(5) 化学平衡规律适用于各种化学平衡(酸碱、沉淀溶解、氧化还原、配位平衡)。(3) 平衡时各组分浓度不再发生变化。此时,产物浓度方次乘积与反应物浓度方次乘积的比值为常数 K。(1) 正、逆反应速率相等,即υ正=υ逆。(2) 动态平衡。 平衡常数 1. 实验平衡常数 K 对于任一可逆反应 a A +b B ??g G +h H 平衡时实验平衡常数为: 不同的反应方程式 K的量纲不同。???????? G H A B g h c a b c c K c c ? ???? ????? ???? ???对于气相反应, a A (g) +b B(g) ?g G (g) +h H(g) K c、K p叫做浓度、分压平衡常数。二者之间关系如下: 反应前后气体分子数的变化Δn g= ( g+ h ) — ( a +b ) ???????????????? G H A B G H A B g h g h c p a b a b c c p p K K p p c c ? ???? ???? ?? ???? ???或 2 2 2 2 2 H CO 9 CO H O) 0 02 ( )( ) ( )( ( . ) c c c x K c c x ? ???解:设平衡时体系中 H 2 和 CO 2 的浓度为 x mol · dm -3。 CO +H 2 O ? H 2+ CO 2 平衡浓度