化學平衡§8-1可逆反應與化學平衡一、可逆反應在一定的條件下，一個化學反應可按方程式從左到右進行，又可從右到左進行叫可逆反應。化學反應可逆性是普遍存在的，只是反應的程度不同而已。例如反應：

（1）CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)（2）Ag+(aq)+Cl-(aq)≒

AgCl(s)

（3）3H2(g)+N2(g)≒

2NH3(g)二、化學平衡在可逆反應中，正反應和逆反應的速率相等時反應物和生成物的濃度不再隨時間而改變的狀態稱為化學平衡。如：

CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g)正逆反應達到動態平衡，即：v正＝v逆就可以說該反應已經達到化學平衡了。假設，正逆反應都是基元反應：k正CCO

CH2O＝k逆CCO2

CH2k正/k逆＝CCO2

CH2/CCO

CH2O

①平衡時，生成物濃度積比反應物濃度積——是常數②該常數只與反應溫度有關③對非基元反應，當達到平衡時，濃度比同樣存在這樣一個常數K

＝§8-2平衡常數

一、經驗平衡常數對任一可逆反應

aA+bB≒gG+hH在一定溫度下達到平衡時，體系中各物質的濃度間有如下關系：[G]g[H]h/[A]a[B]b=K

濃度單位用摩爾濃度時，該常數用Kc表示

c均為平衡時的濃度

氣相反應時，平衡濃度也可以用各氣體分壓表示;此時平衡常數為Kp

aA+bB≒gG+hH根據理想氣體分壓與濃度的關系：p=nRT/V=cRTKp=Kc

(RT)Δn

二、標準平衡常數K?

平衡常數表達式中各項濃度用相對濃度表示，此時的常數即為標準平衡常數。相對濃度：ci/c?,pi/p?

—

與標態值比②反應中有純固體、純液體、大量的溶劑參與，它們的相對濃度可看成1①標態取值:液相c?＝1.00mol·dm-3,

氣相p?=101.325Kpa、760mmHg…

c?=p?/RT

例：CaCO3(s)≒CaO(s)+CO2(g)

K?=

Cr2O72－(ag)+H2O(l)≒CrO42－+2H＋

K?＝

標準平衡常數與經驗平衡常數差別

i)表達式中的平衡濃度是相對濃度，如pA/p?、cA/c?ii)

K?

沒有單位，與物質的平衡濃度單位無關iii)對于多相反應平衡同樣可以表示，如給既有液相又有氣體參與反應，2H+(aq)+Zn(s)≒H2(g)+Zn2+(aq)K?＝(pH2/p?)

(cZn2+/c?)/(cH+/c?)問題aA(g)+bB(g)≒

gG(g)+hH(g)某一狀態時＝Q

≠K?

（Q叫做反應商）反應或正向或逆向地進行，推導中看是因正逆反應速率不同引起，實質上根本原因是化學勢的變化才是反應的動力。——

G

三、K?與反應自由能關系1、ΔG值的影響。反應的ΔG<0，則自發地正反應方向進行，而如果ΔG>0，則正反應是非自發的，逆反應是自發，直到ΔG＝0時為止。

反應等溫式:ΔrG=ΔrG?+RT·lnQ標態時：Q＝1

ΔrG=ΔrG?

平衡時：Q平＝K?、ΔrG=0

－ΔG?T=RT㏑K?

2、ΔG?與平衡常數K?的關系－ΔG?T=RT㏑K?

lnK?=-ΔG?T/RT=

例

反應式：2NO(g)+O2(g)≒2NO2(g)分別求298K和500K時K?。（已查表算得298K數據ΔrG?＝－70.54KJ.mol-1，

ΔrH?＝－114.14KJ.mol-1

）解：由公式－ΔG?T=RT㏑K?

得

㏑K?

=－ΔG?/RT=－70.54×103÷(8.341×298)＝28.471所以，K?＝2.32×1012

ΔrS?＝(ΔrH?-ΔrG?)÷T＝……