1、關于化學平衡第一張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月研究化學平衡的意義： 1.用熱力學方法研究在反應條件下的反應方向和極限 產率； 2.改變溫度得到更大的平衡轉化率，或溫度不變時改 變壓力、物料配比等，得到更大的產率； 3.通過理論計算同實際生產對比，估計提高產率的 幅度，實現最優化的反應工藝條件。2022/9/4第二張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4化學平衡的概念（即化學反應為什么不進行到底）原模型：無混和只有少數實際反應可以進行到底，例如CaCO3分解實際反應：有混和， ，有混和效應本章重點：化學平衡的熱力學本質(結果：反應不進行完全，而留下部分反應物參與混和

2、過程。)(結果：反應會進行到底)第三張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/45-1 化學反應的方向和限度第四張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4（1）化學反應的限度H2 + O2 H2O(電火花)單向反應雙向反應H2 + O2 H2O一定條件下，反應朝哪個方向進行？H2 + I2 HI:反應達到平衡時的反應進度反應什么時候平衡？第五張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4若A，B不混合：（2）反應系統的吉布斯自由能第六張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4實際反應：A和B要混合，若它們都是理想氣體，則第七張，PPT共

3、四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4=為什么化學反應不能進行到底？（限度）以A B為例，反應過程中G隨反應過程的變化如圖：因A，B混合而使反應吉布斯自由能降低，曲線存在一個最低點，即是平衡點，反應只能進行到此平衡點。A不能完全轉化為B。第八張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4（3）化學反應的平衡常數和等溫方程設有理想氣體的化學反應：當反應達到平衡時，有：第九張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4理想氣體化學勢：代入上式則：第十張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4式中，pG 、pH 、 pA、 pB代表平衡時的分壓，當溫度

4、一定時，等式右邊為常數，則：令常數!標準平衡常數第十一張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4即得（范特霍夫等溫方程）推廣第十二張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4例：注意： （1 ）表示平衡時各組分的分壓比上標準壓力的系數次方的乘積，表示在反應進行的任意瞬間，各組分的分壓比上標準壓力的系數次方的乘積。（2）對特定的反應方程來說，只與溫度有關。（3） 與化學方程式的寫法有關。化學平衡和標準平衡常數第十三張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4當反應達到平衡時，化學平衡和標準平衡常數第十四張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022

5、/9/4范特霍夫等溫方程作用：判斷化學反應的自發性及反應的限度:等溫等壓第十五張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4能正向自發進行 B. 能逆向自發進行C. 不能判斷 D. 不能進行 判斷該反應能否進行 ( ) 例.在等溫等壓下，當反應的時第十六張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/44-2 反應的標準吉布斯自由能變化第十七張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4（1）化學反應的任意化學反應的等溫方程：其中：第十八張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4（2）物質的標準生成吉布自由能實際應用中標準生成吉布自由能第十九張，

6、PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4(a) 由 和 計算標準平衡常數。化學平衡和標準平衡常數（3）反應的 及 的求算第二十張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4查表！第二十一張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4 穩定狀態的單質的標準摩爾生成吉布斯函數為零！ 恒溫下由標準態的穩定單質，生成一摩爾標準態的指定相態化合物的標準摩爾吉布斯函數變化。（b）由 計算標準平衡常數查表！第二十二張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月化學平衡和標準平衡常數2022/9/4（c）由有關反應的標準平衡常數計算 已知298K時反應 求：解：反應（3）=

7、2（1）- （2） 則：因此：第二十三張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/44-3 平衡常數的各種表示法第二十四張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月1. 氣相反應第二十五張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4Kp 只是溫度的函數，可以有量綱。第二十六張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4Kx是溫度，壓力的函數(2)用摩爾分數表示的平衡常數第二十七張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4 （3）用物質的量表示的Kn 又因為：結論：當vB=0時 第二十八張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月若反應氣體都是理想氣

8、體，反應平衡常數之間有Ka=Kp=Kx的反應是：2HI(g) = H2(g) + I2(g)； (2) N2O4(g) = 2NO2(g)；(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)； (4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。A(1)(2) ；B(1)(3) ；C(3)(4) ；D(2)(4 )2022/9/4第二十九張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4例題已知反應2SO3（g） 2SO2（g）+ O2（g）在1000K，2p壓力下達成平衡時有25% 的SO3分解成SO2和O2，試求反應在該溫度下的 rGm。 解： 2SO3( g

9、 ) = 2SO2( g ) + O2( g )t = 0 1 0 0平衡 10.25 0.25 0.125n總 = 1.125 第三十張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4rG m =RT lnK =8.3141000ln(2.4610-2) = 3.08104(Jmol-1) K = Kx ( p / p )1 = 1.2310-2 (2*101325 /101325)1 = 2.4610-2 Kp自己計算！（根據Kp與Kx的關系）第三十一張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4化學平衡和標準平衡常數（3）復相反應壓力對其影響小如果反應在一密閉容器中進

10、行，則達到平衡時:第三十二張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4分解壓：可得：平衡時第三十三張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月分解反應A(s) = B(g) + 2C(g)，此反應的平衡常數Kp與分解壓力p之間關系為：AKp = 4p3 ；BKp = 4p3/27 ；CKp = p3/27 ； DKp = p2 。2022/9/4第三十四張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/44-4 平衡常數的實驗測定第三十五張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4熱力學數據標準平衡常數系統混合物的組成系統混合物的組成標準平衡常數熱力學數據化學方

11、法物理方法平衡常數測定測定平衡系統的物理性質，如折光率、電導率、顏色、密度、壓力和體積等，導出平衡常數直接測定平衡系統組成，計算平衡常數第三十六張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4例： 已知反應 CO(g)+ H2O(g) = H2(g)+CO2(g) 在800時K=1。(1)若將等物質的量CO和H2O(g)在800反應，求平衡時CO的轉化率和摩爾分數；(2)若CO 和H2O（g)物質的量比為1：5，求CO的平衡轉化率和摩爾分數。第三十七張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4解： （1）設CO的轉化率為開始 1 1 0 0 平衡 1- 1- 第三十八張

12、，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4（2）開始 1 5 0 0平衡 1- 5 - 第三十九張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4例 Ag2CO3(s) 受熱后可以分解成 Ag2O(s) 和CO2(g)現有潮濕的Ag2CO3(s) 用110的空氣進行干燥，但要求干燥過程中 Ag2CO3(s) 不能分解。試求空氣中CO2(g)的分壓 為多少時才能避免Ag2CO3(s) 分解。已知反應 第四十張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4解：反應不能向右進行第四十一張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/44-5 溫度對平衡常數的影

13、響第四十二張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/41、溫度對化學平衡的影響 等壓！第四十三張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4對理想氣體反應體系，標準平衡常數只是溫度的函數，與壓力無關：若，則 與 T 無關，反應物0吸熱反應平衡移動方向T則有：第四十四張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/4或在T1，T2間作定積分：作用：由已知，求未知對其作不定積分：第四十五張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月2022/9/44-6 其它因素對化學平衡的影響第四十六張，PPT共四十八頁，創作于2022年6月1、壓力對化學平衡的影響2022/9/4（1）若 vB0：總壓 p， Kx