1、關于化學反應速率與化學平衡 (3)第一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月學 習 要 點 理解反應速率的概念、表示方法和反應速率方程； 理解并掌握濃度（或分壓）、溫度、催化劑對化學反應 速率的影響并會應用； 掌握標準平衡常數的概念及表達式的書寫； 掌握轉化率的概念及有關計算和應用； 運用平衡移動原理說明濃度、壓力、溫度對化學平衡 移動的影響。第二張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 2.1 化學反應速率 反應速率是指給定條件下反應物通過化學反應轉化為產物的速率，常用單位時間內反應物濃度的減少或者產物濃度的增加來表示。 濃度常用mol.L-1，時間常用s，min，h。 反應速率分為平

2、均速率和瞬時速率兩種表示方法。第三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月1. 平均 速率例如 反應 2N2O5 = 4NO2 + O2 在一定時間內反應物及產物濃度的變化實驗數據如下（300 ）第四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月前100s 內反應的平均速率為： 只是0100 s內N2O5的分解反應的平均速率。每個時間間隔速率都不一樣，而且在每個時間間隔里，任何時間內的速率都是不一樣的。 第五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月顯然，用反應物或產物表示都可以，但速率大小不同。實際工作中如何選擇，往往取決于哪一種物質更易通過試驗監測其濃度變化.第六張，PPT共八十三頁，創作于

3、2022年6月2. 瞬時速率 瞬時速率只能用作圖的方法得到.第七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.2 反應速率理論1. 碰撞理論首要條件-碰撞。(1) 能量因素 活化分子: 那些具有足夠高的能量、能夠發生有效碰撞的分子活化能 : 要使普通分子成為活化分子所需的最小能量,用Ea表示。即要使1mol具有平均能量的分子轉化成活化分子所需吸收的最低能量。 氣體分子的能量分布曲線第八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月(2) 方位因素 碰撞理論，較成功地解釋了反應物濃度、反應溫度對反應速率的影響等，但也存在一些局限性。 合適方向不合適的方向 化學反應的方位因素第九張，PPT共八十三頁，

4、創作于2022年6月 2.過渡狀態理論 碰撞前過渡態碰撞后 A +BC ABC AB + C第十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.3 影響化學反應速率的因素一、濃度對反應速率的影響 當反應物濃度增大時，單位體積內分子總數增加，活化分子的數目相應也增多，單位體積、單位時間內的分子有效碰撞的總數也就增多，因而反應速率加快。 第十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月1質量作用定律 在一定溫度下，基元反應的速率與各反應物的濃度（以反應方程式中的計量系數為指數）的乘積成正比。基元反應 ： m A + n B = x G = k (cA)m (cB)n 注：速率方程中反應物的濃度只涉及

5、氣體或溶液的濃度。第十二張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2反應級數反應級數的意義： 表示了反應速率與物質的量濃度的關系； 零級反應表示了反應速率與反應物濃度無關。基元反應 m A + n B = x G = k (cA)m (cB)n m + n 表示該反應級數。對于物質A是m級反應，對物質B是n級反應第十三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月3速率常數 可理解為當反應物濃度都為單位濃度時的 反應速率； k由化學反應本身決定，是化學反應在一 定溫度時的特征常數； 相同條件下，k值越大，反應速率越快； k的數值與反應物的濃度無關。受溫度、催化劑影響。第十四張，PPT共八十三頁，創

6、作于2022年6月二、溫度對化學反應速率的影響溫度升高時，絕大多數反應的速率都會加快。溫度升高使反應速率顯著提高的原因是： 活化分子百分數增大 分子運動速率加快,反應物分子間碰撞頻率增大.第十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 三、催化劑對化學反應速率的影響催化作用的特征:1.催化劑只能改變反應速率,不能改變反應方向。2.催化劑只能縮短可逆反應達到平衡的時間, 不能改變平衡狀態。3.催化劑參與反應過程,改變反應途徑,降低反應活化能。第十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月四、影響反應速率的其他因素接觸面大小、擴散速率和接觸機會等 在化工生產中，常將大塊固體破碎成小塊或磨成粉末

7、，以增大接觸面積；對于氣液反應，將液態物質采用噴淋的方式來擴大與氣態物質的接觸面；還可對反應物進行攪拌、震蕩、鼓風等方式以強化擴散作用。 讓生成物及時離開反應體系，使反應物能充分接觸。另外，超聲波、紫外光、激光和高能射線等也會對某些反應的速率產生較大的影響。 第十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2. 4 化學平衡 一、化學平衡常數 1.實驗平衡常數對于一般反應 a A +Bb =dD+eE 濃度平衡常數 C平衡濃度壓力平衡常數（氣體） p平衡分壓第十八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 2. 標準平衡常數（熱力學平衡常數） 對溶液反應 a A（aq) +Bb（aq) =dD

8、（aq) +eE（aq) c=1moll-1對氣相反應 a A（g) +Bb（ g) =dD（ g) +eE（ g)P=100Kpa第十九張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月關于標準平衡常數的幾點說明:（1）同一反應式,如果書寫形式不同,則平衡常數的表達式不相同。（2）氣體以相對平衡分壓表示,溶液以相對平衡濃度表示,純固(液)體不寫入平衡常數的表達式中。（3）在水溶液中的反應,水的濃度不寫入平衡常數的表達式中。（4）總反應的平衡常數等于分步反應的平衡常數之積(即如果反應式相加減,則平衡常數相乘除)。第二十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月3平衡常數的意義（1）平衡常數是可逆反應的

9、特征常數。對同類反應來說， K 越大，反應進行得越完全。（2）由平衡常數可以判斷反應是否處于平衡態和處于非平衡態時反應進行的方向。第二十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月某一化學反應：m A(g) + n B(g) x G(g) + y D(g) (pG / p)x (pD/ p)y Q = (pA/ p)m (pB/ p)n Q 稱為反應商 pA、 pB、 pG、 pD 為任意狀態（非平衡狀態）時的分壓。第二十二張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月【應用】由Q與K 的相對大小來判斷反應進行的方向 Q K 時，反應逆向進行 Q = K 時，反應達到平衡第二十三張，PPT共八十三

10、頁，創作于2022年6月例2-1：目前我國的合成氨工業多采用中溫（500）及中壓（2.03104kPa）下操作。已知此條件下反應N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g）的K=1.5710-5。若反應進行至某一階段時取樣分析，得到數據：11.6% NH3，22.1% N2，66.3% H2(體積分數)。試判斷此時合成氨反應是否已完成（即是否達到平衡狀態）。第二十四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解：要預測反應方向，需將反應商Q與K進行比較。根據題意由分壓定律可以求出該狀態下系統各組分的分壓，即由 pi = p總 p總=2.03104 kPa得到: p(NH3)=2.03104 kPa

11、11.6%=2.35103 kPa p(N2)=2.03104 kPa22.1%=4.49103 kPa p(H2)=2.03104 kPa66.3%=1.35104 kPa 第二十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 QK 說明系統尚未達到平衡狀態，反應還需進行一段時間才能完成。第二十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月4多重平衡的平衡常數多重平衡: 通常遇到的化學平衡系統中，往往同時存在多個化學平衡，并且相互聯系，一種物質同時參與幾種平衡。 在同一系統中，一種物質的濃度（或分壓）只有一個，應同時滿足各個平衡式。多重平衡的規則： 在相同條件下，如有兩個反應方程式相加（或相減）

12、得到第三個反應方程式，則第三個反應方程式的平衡常數為前兩個反應方程式平衡常數之積（或商）。 第二十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月二、平衡常數與平衡轉化率 平衡轉化率（簡稱轉化率）來表示可逆反應進行的程度。它是指反應達到平衡時，反應物轉化為生成物的百分率： 某反應物已轉化的量 = 100% 某反應物的總量若反應前后體積不變，反應物的量可用濃度來表示： 某反應物的起始濃度 某反應物的平衡濃度= 100% 某反應物的起始濃度第二十八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月平衡常數和轉化率的異同點:相同點: 都能表示反應進行的程度.不同點:平衡常數K與系統的起始狀態無關，只與溫度有關；

13、轉化率除與溫度有關外，還與反應物的起始狀態有關，并必須指明是哪種反應物的轉化率，反應物不同，轉化率的數值往往不同。 第二十九張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月例2-2：在298K時，AgNO3和Fe(NO3)2溶液發生如下反應： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag反應開始時，Fe2+和Ag+離子濃度各為0.100 molL-1，達到平衡時Fe2+的轉化率為19.4%。求：（1）平衡時Fe2+，Ag+和Fe3+各離子的濃度；（2）298K時的平衡常數。 第三十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解：（1） Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag起始濃度c 0 /（molL-

14、1 ） 0.100 0.100 0 變化濃度c變/（molL-1 ） - 0.119.4% - 0.119.4% 0.119.4% = - 0.0194 = - 0.0194 =0.0194平衡濃度c/ molL-1 0.1-0.10019.4% 0.1 - 0.119.4% 0.0194 =0.0806 =0.0806平衡時： c(Fe2+)=c(Ag+)=0.0806 molL-1 c(Fe3+)=0.0194 molL-1 (2) 第三十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.5 化學平衡的移動 平衡移動：從舊的平衡狀態轉變為新的平衡狀態的過程，稱為平衡移動。第三十二張，PPT共

15、八十三頁，創作于2022年6月 1.濃度對化學平衡的影響 對于化學反應 a A + b B g G + d D 增大反應物濃度或減小生成物濃度時 ， Q減小，平衡正向移動； 減小反應物濃度或增大生成物濃度時 ， Q增大，平衡逆向移動。第三十三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月例2-3：在例2-2的平衡體系中，維持溫度不變，如再加入一定量的Fe2+，使增加的Fe2+為0.100 molL-1，求：（1）平衡將向什么方向移動？（2）再次達到平衡時，Fe2+，Ag+和Fe3+各離子的濃度；（3）Ag+的總轉化率。 第三十四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解:（1）欲知平衡向什么方向

16、移動，需將Q與K進行比較。因溫度不變，K與例2-2相同，為2.99。剛加入Fe2+時，溶液中各種離子的瞬時濃度為: c(Fe2+)=0.181 molL-1 c(Fe3+)=0.0194 molL-1 c(Ag+)=0.0806 molL-1 由于QK，所以平衡向右移動。(2) Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag起始濃度c 0/（molL-1 ） 0.181 0.0806 0.0194平衡濃度c /（molL-1） 0.181- x 0.0806- x 0.0194+ x x=0.0139 molL-1第三十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月則 c(Fe2+)=(0.181-0

17、.0139) molL-1=0.167 molL-1 c(Ag+)=(0.0806-0.0139) molL-1=0.0667 molL-1 c(Fe3+)=(0.0194+0.0139) molL-1=0.0333 molL-1（3）加入Fe2+后，Ag+的轉化率由19.4%提高到33.3%。 第三十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月啟示: 在化工生產中，為了充分利用某一反應物，常讓價格相對較低的另一反應物過量，以提高前者的轉化率；還可以通過從平衡系統中不斷移出生成物，使平衡向右移動，提高轉化率。例如煅燒石灰石制造生石灰的反應： CaCO3（s） CaO（s）+ CO2（g）CO2

18、不斷從窯爐中排出，提高了CaCO3的轉化率，使CaCO3完全分解。第三十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 2. 壓力對化學平衡的影響壓力變化只對那些反應前后氣體分子數有變化的反應平衡系統有影響；在恒溫下，增大壓力，平衡向氣體分子數減少的方向移動；減小壓力，平衡向氣體分子數增加的方向移動。 第三十八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月在恒溫條件下，在平衡系統中加入不參與反應的其它氣態物質（如稀有氣體），則：若總體積不變，則系統的總壓增加，無論v0，v0或v=0，平衡都不移動。這是因為平衡系統的總壓雖然增加，但各物質的分壓并無改變，Q和K仍相等，平衡狀態不變。若總壓維持不變，則總

19、體積增大（相當于系統原來的壓力減小），此時若v0，QK，平衡將移動。平衡移動情況與前述壓力減小引起的平衡變化一樣。 第三十九張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月例2-4： 1000，總壓力為3000 kPa下，反應CO2（g）+C（s） 2CO(g)達到平衡時，CO2的摩爾分數為0.17。當總壓減至2000 kPa時，問CO2的摩爾分數為多少？由此得出什么結論？第四十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解：設達到新的平衡時，CO2的摩爾分數為x，CO的摩爾分數為1 x，則 p(CO2)=p總 x(CO2)=2000 x kPa p(CO)=p總 x(CO)=2000(1-x) kP

20、a將以上各值代入平衡常數表達式：若已知K，即可求得x。因系統溫度不變，降低壓力時K值不變，故K可由原來的平衡系統求得。 第四十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月原來平衡系統中： p(CO)=3000(1-0.17)=2490 kPa p(CO2)=3000 0.17=510 kPa將K值代入上式： x = 0.126 0.13 總壓降低，CO2的摩爾分數減少了，說明反應向右移動。此例又一次證實當氣體總壓降低時，平衡將向氣體分子數增多的方向移動。 第四十二張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 3. 溫度對化學平衡的影響對于吸熱反應: 當T2 T1 時，平衡右移（吸熱方向） T2

21、T1 時，平衡左移（吸熱方向） T2 T1 時，平衡右移 （放熱方向） 溫度的變化，將使 K 改變，從而影響平衡。第四十三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月4. 催化劑與化學平衡 催化劑不會使平衡發生移動，但使用催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，縮短達到平衡的時間。由于平衡常數并不改變，因此使用催化劑并不能提高轉化率。 第四十四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月5. 平衡移動原理呂查德里原理 如果改變平衡系統中某個條件（如濃度、溫度、壓力），平衡總是向著減弱這個改變的方向移動。第四十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2-6 反應速率與化學平衡的綜合應用（1）使一

22、種價廉易得的反應物過量，以提高另一種原料的轉化率。 例如，在SO2氧化生成SO3的反應中，讓氧氣過量，使SO2充分轉化。(2) 升高溫度能增大反應速率，對于吸熱反應，還能增加轉化率。 (3) 對于氣體反應，增加壓力會使反應速率加快，對分子數減少的反應還能提高轉化率。（4）選用催化劑時，須考慮催化劑的催化性、活化溫度、價格等，對容易中毒的催化劑需注意原料的純化。 第四十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 2SO2（g）+ O2（g） 2SO3（g） 放熱的可逆反應，而且反應后氣體分子總數減少 .一般采取以下措施提高SO2轉化率：（1）加大反應物中O2的配比。SO2的價格較貴，故以O2（

23、來自空氣）適當過量來提高的SO2轉化率. （2）控制適當的溫度。溫度升高，會使SO2轉化率下降。但是溫度偏低，又會使反應速率顯著減慢。生產上采用多段催化氧化過程，在每一段都采取熱交換措施，使反應始終控制在420450下進行。既保證較高的轉化率，而且也能充分利用熱量。 （3）壓力的選擇。對于壓力，似乎越大越好。但在常壓下的SO2轉化率已很高，無須加壓。實際生產正是如此，即在常壓下操作。第四十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月（4）二次轉化和二次吸收。SO2通過轉化爐后（轉化率可達90%）進入吸收塔，其中的SO3被吸收。余下氣體再次返回轉化爐。由于SO3不斷從系統中取走，有利于SO2繼續

24、轉化，總轉化率可達99.7%。 （5）采用催化劑。Pt催化劑的轉化率最高，所需溫度最低。但Pt的價格昂貴，又容易中毒。金屬氧化物V2O5的效果最好，故目前被普遍采用。催化劑的最佳使用溫度在420450。 第四十八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.3 影響化學反應速率的因素 1.溫度對反應速率的影響 一般來說，溫度升高反應速率加快。溫度升高:(1)分子的運動速度加快，單位時間內的碰撞頻率增加(2)系統的平均能量增加，分子的能量分布曲線明顯右移, 增加 了活化分子百分數。1884年 荷蘭人范特霍夫 ，近似規則： 反應物濃度（或分壓）不變，溫度每升高10K，反應速率一般增加24倍。 第四

25、十九張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.濃度對反應速率的影響 一般反應速率隨反應物的濃度增大而增大。據反應速率理論，對于一確定的化學反應，一定溫度下，反應物分子中活化分子所占的百分數是一定的，因此單位體積內的活化分子的數目與單位體積內反應分子的總數成正比，也就是與反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內分子總數增加，活化分子的數目相應也增多，單位體積、單位時間內的分子有效碰撞的總數也就增多，因而反應速率加快。 第五十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 3.催化劑對反應速率的影響 對可逆反應，催化劑既能加快正反應速率也能加快逆反應速率，因此催化劑能縮短平衡到達的時間。

26、但不能改變平衡狀態，反應的平衡常數不受影響。 改變了反應的途徑，與無催化反應的途徑相比較，所需的活化能顯著地降低, 從而使活化分子百分數和有效碰撞次數增多，導致反應速率加快。 第五十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月催化劑改變反應途徑示意圖第五十二張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月綜上所述，催化劑有如下特點：與反應物生成活化絡合物中間體，改變反應歷程，降低活化能，加快反應速率；(2) 只縮短反應到達平衡的時間，不改變平衡位置，同時加快正逆向反應速率；(3) 反應前后催化劑的化學性質不變；(4) 催化劑有選擇性。第五十三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.4 化學平衡

27、2.4.1 可逆反應與化學平衡 同時可向正逆兩個方向進行的化學反應稱為可逆反應，并把從左向右進行的反應稱作正反應；從右向左進行的反應則稱作逆反應。例如在四個密閉容器中分別加入不同數量的H2(g)、I2(g) 和HI(g)，發生如下反應：H2(g) + I2(g) 2HI(g)加熱到427，恒溫可逆反應第五十四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月第五十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月(3) 在一定溫度下化學平衡一旦建立，平衡常數則一定。化學平衡具有以下特征：(1) 化學平衡是一個動態平衡,反應系統達到平衡時，表面上反應已經停止，實際上正逆反應正以相同的速度進行。(2) 化學平衡

28、是相對的，同時也是有條件的。條件發生了變化，原有的平衡將被破壞，代之以新的平衡。第五十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.4.2 平衡常數 1.實驗平衡常數 在一定溫度下，對任何可逆反應，達到平衡時以化學反應方程式中化學計量數為冪指數的反應方程式中各物種的濃度（或分壓）的乘積為一常數，叫實驗平衡常數（或經驗平衡常數）例如 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Kp = p2(NH3)p1(N2)p3(H2) 平衡常數經驗平衡常數的單位不能確定,它的大小說明平衡時反應進行的程度!第五十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.標準平衡常數K 有關組分的濃度(或分壓)都必

29、須用相對濃度(或相對分壓)來表示，即反應方程式中各物種的濃度(或分壓)均須分別除以其標準態的量，即除以c (1 molL1)或p (100 kPa),標準平衡常數是量綱為一的量。例如 MnO2(s) + 2Cl(aq) + 4H+ Mn2+(aq) + Cl2(g) + 2H2O(l) K = 第五十八張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月書寫和應用標準平衡常數表達式應注意事項:（1）平衡常數表達式中各物質的濃度（或分壓），必須是在系統達到平衡狀態時相應的值。 （2）平衡常數表達式要與計量方程式相對應。同一個化學反應，用不同計量方程式表示時，平衡常數表達式不同，得到的數值也不相同。 （3）

30、有純固體、純液體參與反應時，它們的濃度為1，不必寫入K的表達式。稀溶液中的溶劑參與反應時，也不必列入。 （4）溫度發生改變，化學反應的平衡常數也隨之改變，因此，在使用時須注意相應的溫度。第五十九張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月 平衡常數K 與化學反應計量方程式有關； N2 + 3H2 2NH3 K1= (p(NH3)/p)2(p(H2)/p)3(p(N2)/p)1 1/2N2 +3/2H2 NH3 K2= (p(NH3)/p)1(p(H2)/p)3/2(p(N2)/p)1/2 1/3N2 + H2 2/3NH3 K3= (p(NH3)/p)2/3(p(H2)/p)1(p(N2)/p)

31、1/3 顯然K1 = (K2)2 = (K3)3例 將N2(g)和H2(g)以13體積比裝入一密閉容器中，在673K、5000kPa壓力下反應達到平衡，產生12.5%的NH3(g)（體積比），求該反應的標準平衡常數K？第六十張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解： 合成氨反應為 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)因起始N2(g)H2(g)的體積比為13，從反應方程式可知N2(g)H2(g)平衡時的體積比仍為13。由分壓定律可求得各組分的平衡分壓：p(N2) = (1/4) (1 0.125) 5000 kPa = 1093.75kPap(H2) = (3/4) (1 0.125)

32、 5000 kPa = 3281.25kPap(NH3) = 0.125 5000 kPa = 625kPaK = p(NH3)/p2p(H2)/p3p(N2)/p1= (625/100)2(3281.25/100) 3(1093.75/100) 1= 1.01104第六十一張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月平衡常數的意義 （1）平衡常數是可逆反應的特征常數。對同類反應來說，K越大，反應進行得越完全。（2）由平衡常數可以判斷反應是否處于平衡狀態，以及處于非平衡態時反應進行的方向。 如有一可逆反應：aA + bB dD +eE 在任意態時 ,對溶液中的反應 :對于氣體反應： 第六十二張，

33、PPT共八十三頁，創作于2022年6月當Q =K時，系統處于平衡狀態；化學反應進行方向的反應商判據:當QK時，說明生成物的濃度（或分壓）小于平衡濃度（或分壓），反應將向正方向進行；當QK時，系統也處于不平衡狀態，反應將向逆方向進行。第六十三張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月例2-1：合成氨工業中，多采用中溫（500）、中壓（203104kPa）下操作。此條件下反應N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g）的K=1.5710-5。當反應進行至某一階段時取樣分析，得到數據：11.6%NH3，22.1%N2，66.3%H2(體積分數)。試判斷此時反應是否已完成（即是否達到平衡狀態）。p總=2

34、.03104 kPa p(NH3)=2.03104 kPa11.6%=2.35103 kPap(N2)=2.03104 kPa22.1%=4.49103 kPap(H2)=2.03104 kPa66.3%=1.35104 kPa QK第六十四張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月3.多重平衡規則 一個給定化學反應計量方程式的平衡常數，無論反應分幾步完成，其平衡常數表達式完全相同，也就是說當某總反應為若干個分步反應之和（或之差）時，則總反應的平衡常數為這若干個分步反應平衡常數的乘積（或商）.2NH3(aq) + 2H2O(l) 2NH4+(aq) + 2OH(aq) (a)CO2(g) +

35、H2O(l) H2CO3(aq) (b)H2CO3(aq) CO32(aq) + 2H+(aq) (c)+) 2H+(aq) + 2OH(aq) 2H2O(l) (a)CO2(g) + 2NH3(aq) + H2O(l) 2NH4+(aq) + CO32(aq) 2NH3(aq) + 2H2O(l) 2NH4+(aq) + 2OH(aq) (a)CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) (b)H2CO3(aq) CO32(aq) + 2H+(aq) (c)+) 2H+(aq) + 2OH(aq) 2H2O(l) (a)CO2(g) + 2NH3(aq) + H2O(l) 2NH4+(

36、aq) + CO32(aq) 第六十五張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月K1=KaKbKcKd例 已知下列反應在1123 K時的標準平衡常數(1) C(石墨) + CO2(g) 2CO(g)；K1 = 1.3 1014(2) CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)； K2 = 6.0 103計算反應：(3) 2COCl2(g) C(石墨) + CO2(g) + 2Cl2(g) 在1123 K時的K值。第六十六張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月解： 2 CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) +） C(石墨) + CO2(g) 2CO(g) (4) C(石墨) + CO2(g) + 2Cl2(g) 2COCl2(g)由（2）式乘2再加（1）式得（4）式，根據多重平衡規則：K4= (K2)2 K1而(3)式是(4)式的逆反應，則： K3 = 1/K4 = 1/ (K2)2K1 = 1/ (6.0 103)2 1.3 1014 = 2.1 1010第六十七張，PPT共八十三頁，創作于2022年6月2.4.3 平衡常數與化學反應的程度 = 100% 例 在容積為10.00升的容器中裝有等物質的量的PCl3(g)和Cl2(g) 。已知在523K發生以下反應： PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g)達平衡時，p