第五部分化学平衡教学课件

扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院1Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH第五章第五章化学平衡化学平衡扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院2Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH 在在一一定定条条件件下下，当当正正反反两两个个方方向向的的反反应应速速率率相相等等时时，体体系系就就达达到到了了平平衡衡状状态态，此此时时各各反反应应物物和和产产物物的数量不再随时间而改变，即反应达到了化学平衡。的数量不再随时间而改变，即反应达到了化学平衡。化学平衡是一种动态平衡。化学平衡是一种动态平衡。扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院3Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程1.摩尔反应吉布斯函数摩尔反应吉布斯函数设反应设反应 或写作或写作 对多组分体系对多组分体系 如果反应是在等温等压下进行的，则：如果反应是在等温等压下进行的，则：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院4Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程根据反应进度的定义：根据反应进度的定义：代入得：代入得：则：则：令：令：rGm：摩尔反应吉布斯函数摩尔反应吉布斯函数扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院5Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH反应过程中体系反应过程中体系GibbsGibbs自由能变化自由能变化5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院6Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH关于关于rGm的几点说明：的几点说明：（1）rGm物物理理意意义义：在在恒恒定定温温度度、压压力力条条件件下下，体体系系吉吉布布斯斯函数函数G随反应进度随反应进度的变化率。的变化率。（2）rGm的量纲为的量纲为Jmol-1。5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程（3）rGm可作为化学反应方向和限度的判据可作为化学反应方向和限度的判据（正方向自发）（正方向自发）（逆方向自发）（逆方向自发）（反应达平衡）（反应达平衡）扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院7Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH2.化学反应亲和势化学反应亲和势 定义：定义：A：化学反应亲和势化学反应亲和势（简称（简称亲和势亲和势）5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院8Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WHA0（正方向自发）正方向自发）A0（逆方向自发）逆方向自发）A=0（反应达平衡）反应达平衡）（3）亲和势判据：）亲和势判据：5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程（2）仅与体系中各物质的强度性质仅与体系中各物质的强度性质 有关有关。说明：说明：（1）A的的意意义义：等等温温等等压压非非体体积积功功为为零零时时化化学学反应进行的推动力。反应进行的推动力。扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院9Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH3.rGm与与反应进度反应进度 的关系的关系均相反应的均相反应的G 关系如图：关系如图：G /molo e当当 0(自发）自发）当当=e时，时，A=0(达平衡达平衡）当当 e时时，A0(不不能能自自动动进进行行）5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院10Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH4.化学反应等温方程化学反应等温方程对理想气体：对理想气体：则：则：式式中：中：（标准摩尔反应吉布斯函数标准摩尔反应吉布斯函数）5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程而：而：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院11Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（称为（称为压力商压力商）则：则：（理想气体化学反应的（理想气体化学反应的等温方程等温方程）则：则：5.1 化学反应等温方程化学反应等温方程扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院12Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 1.标准平衡常数标准平衡常数 当反应达到平衡时当反应达到平衡时，rGm=0，则：则：（Jpeq 称为称为平衡压力商平衡压力商）defK称为理想气体反应的称为理想气体反应的标准平衡常数标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院13Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH设反应设反应（Kp一般称为一般称为经验平衡常数经验平衡常数）5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 因因:所以所以:扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院14Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH说明：说明：（1）故故K无量纲。无量纲。（2）K是是热热力力学学平平衡衡常常数数；KP为为经经验验平平衡衡常常数数，一一般般是是有有量量纲纲的的。根根据据标标准准热热力力学学函函数数所所得得的则是的则是K。K和和KP在数值也不同。在数值也不同。（3）定义式）定义式不不仅仅适适用用于于理理想想气气体体化化学学反反应应，也也适适用用于于高高压压下下真真实实气气体体、溶溶液液的的化化学学反反应应。但但后后者者的的K不等于压力商。不等于压力商。5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院15Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH2.化学亲和势与化学亲和势与JP、K关系关系 可得：可得：A=-rGm=-RTln（JP/K）若若JP K，rGm0，反应可自发进行反应可自发进行 若若JP=K，rGm=0,A=0，反应达平衡反应达平衡 若若JP K，rGm0,A0，反应不能自发进行反应不能自发进行 逆逆反应可自发进行反应可自发进行5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院16Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH注意：注意：（1）rGm主要由主要由K来决定。一般地：来决定。一般地：当当 rGm0时，时，K 1，认为反应能进行到底。认为反应能进行到底。当当 rGm0时，时，K 1，认为反应不能发生。认为反应不能发生。（2）K与方程式的书写有关与方程式的书写有关5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院17Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH3.平衡常数的其他表示方法平衡常数的其他表示方法（1）标准平衡常数）标准平衡常数:（2）经验平衡常数）经验平衡常数:（3）体积摩尔浓度表示的平衡常数）体积摩尔浓度表示的平衡常数Kc:对于理想气体对于理想气体:p=nRT/V=cRT5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院18Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（4）物质的量分数表示的平衡常数）物质的量分数表示的平衡常数Kx:5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院19Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（6）各平衡常数之间的关系）各平衡常数之间的关系（5）物质的量表示的平衡常数）物质的量表示的平衡常数Kn:5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院20Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH 注意：注意：(a)当当 B=0时时，各各平平衡衡常常数数相相等等，为为无无单单位位的的纯数。当纯数。当 B0时，各平衡常数不相等。时，各平衡常数不相等。(b)各各平平衡衡常常数数中中，K、Kx一一定定无无单单位位。只只有有K直直接与热力学函数相联系：接与热力学函数相联系：（rGm=-RTlnK）(c)以以上上所所讨讨论论的的各各平平衡衡常常数数之之间间的的关关系系仅仅适适用用于于理想气体反应理想气体反应。5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院21Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH4.有纯态凝聚相参加的理想气体反应有纯态凝聚相参加的理想气体反应=常数常数说明：说明：（1）在平衡常数的表示式中均不出现凝聚相。）在平衡常数的表示式中均不出现凝聚相。（2）上述结论只限于各）上述结论只限于各凝聚相处于纯态凝聚相处于纯态。（3）离解压力）离解压力 在在一一定定条条件件下下，由由纯纯凝凝聚聚相相离离解解成成产产物物时时的的平平衡总压称为离解压力。衡总压称为离解压力。5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院22Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH如：如：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)或或 Kp=Pco2 离解压力离解压力=Pco2=KP又如：又如：NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)总压即为离解压力总压即为离解压力P=PNH3+PH2S 因为因为PNH3=PH2S 或或则：则：5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院23Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.平衡常数测定平衡常数测定（1）测测定定方方法法:测测定定了了平平衡衡体体系系中中各各物物质质的的浓浓度度或或压压力力，就可以计算平衡常数。就可以计算平衡常数。（a）物物理理方方法法:测测定定体体系系的的物物理理性性质质,求求出出体体系系平平衡衡时时各各物物质质的的浓浓度度，一一般般取取体体系系的的物物理理性性质质与与浓浓度度成成正正比比的的函函数数，例例如如折折光光率率n、电电导导率率k、光光吸吸收收强强度度A、体体积积V、压压力力p等。其优点是：不干扰体系。等。其优点是：不干扰体系。（b）化化学学方方法法：利利用用化化学学分分析析的的方方法法测测定定平平衡衡体体系系中中各各物物质质的的浓浓度度。将将体体系系骤骤然然冷冷却却;除除去去催催化化剂剂使使反反应应“停停止止”;将溶液将溶液冲稀。冲稀。5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院24Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（2）判断反应体系是否达平衡的方法）判断反应体系是否达平衡的方法（a）在在外外界界条条件件不不变变的的情情况况下下，平平衡衡组组成成应应不随时间而改变不随时间而改变。（b）从从反反应应物物开开始始正正向向进进行行反反应应，或或者者从从生生成成物物开开始始逆逆向向进进行行反反应应，在在达达到到平平衡衡后后，按按平衡组成平衡组成算得的平衡常数应相等算得的平衡常数应相等。（c）任任意意改改变变参参加加反反应应各各物物质质的的最最初初浓浓度度，达平衡后所得到的平衡常数应相同。达平衡后所得到的平衡常数应相同。5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院25Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH6.平衡常数的计算平衡常数的计算 只只要要知知道道反反应应的的 rGm，就就可可计计算算得得到到K，通常有下列方法：通常有下列方法：（1）由由 f Gm r Gm K5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院26Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数（2）由由rHm和和rSmrGm K（等温反应）（等温反应）（3）由相关反应计算）由相关反应计算K 例如：例如：C(s)+O2(g)=CO2(g)(1)CO(g)+O2(g)=CO2(g)(2)扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院27Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH(1)-(2)可可得得：C(s)+O2(g)CO(g)(3)rGm(3)=rGm(1)-rGm(2)-RTlnK3=-RTlnK1+RTlnK2K3=K1/K2注注意意：rGm的的加加减减关关系系，反反映映到到平平衡衡常常数数上上即即成成为乘除的关系。为乘除的关系。故任意的相关反应，如果：故任意的相关反应，如果：5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 则：则：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院28Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH7.有关化学平衡的计算有关化学平衡的计算（1）平衡转化率的计算）平衡转化率的计算 平平衡衡转转化化率率（理理论论转转化化率率或或最最高高转转化化率率）：平衡后平衡后反应物转化为产物的百分数。反应物转化为产物的百分数。平衡时反应物消耗掉的数量平衡时反应物消耗掉的数量该反应物的原始数量该反应物的原始数量平衡转化率平衡转化率=5.2 理想气体反应的标准平衡常数理想气体反应的标准平衡常数 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院29Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（2）平衡产率的计算）平衡产率的计算平衡时生成产物的数量平衡时生成产物的数量反应物全部变为产物的数量反应物全部变为产物的数量平衡产率平衡产率=若无副反应发生，则平衡产率若无副反应发生，则平衡产率=平衡转化率平衡转化率 实实际际转转化化率率和和产产率率（反反应应未未达达平平衡衡）比比平平衡衡转转化化率和产率要低。率和产率要低。若有副反应发生，则平衡产率若有副反应发生，则平衡产率0，K随随T增增加加而而增增大大，平平衡衡向向生生成成物物方方向向移移动动，即即温温度度升升高有利于提高吸热反应的转化率高有利于提高吸热反应的转化率。（2）对对于于放放热热反反应应,rHm0，K随随T增增加加而而减减小小，平平衡衡向向反反应应物物方方向向移移动动，即即温温度度升升高高不利于提高放热反应的转化率不利于提高放热反应的转化率。5.3 温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院34Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH2平衡常数与温度间关系的积分式平衡常数与温度间关系的积分式 分两种情况来讨论：分两种情况来讨论：（1）若温度变化不大若温度变化不大，rHm可视为常数可视为常数 不定积分：不定积分：以以lnK1/T作图为一直线，从直线斜率可得作图为一直线，从直线斜率可得rHm。5.3 温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院35Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（2）rHm与与温度有关温度有关 Cp,m=a+bT+cT2Cp,m=a+bT+cT2 定积分定积分:这个公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温这个公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温度下的平衡常数。度下的平衡常数。5.3 温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院36Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响 温温度度变变化化将将改改变变K，其其它它因因素素不不影影响响K，但但对对平衡转化率有影响平衡转化率有影响。1.压力对理想气体反应平衡转化率的影响压力对理想气体反应平衡转化率的影响 定定温温下下K为为常常数数，当当B=0时时，p改改变变不不影影响响Kx；当当B 0时时p改改变变将将影影响响Kx，从从而而影影响响平平衡衡组组成成，进而影响平衡转化率。进而影响平衡转化率。扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院37Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（1）若若B0，p增增大大，Kx将将减减小小，平平衡衡向向反反应应物物方向移动，方向移动，平衡转化率降低平衡转化率降低。即即：增增大大压压力力，平平衡衡向向体体积积缩缩小小的的方方向向移移动动；减减小压力，向体积增大的方向移动。小压力，向体积增大的方向移动。5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院38Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH压力对化学平衡影响的分析压力对化学平衡影响的分析5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院39Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH2.惰性组分对平衡转化率的影响惰性组分对平衡转化率的影响 定定温温下下K为为常常数数，在在总总压压p一一定定下下，加加入入惰惰性性组组分分，nB将将增增大大。当当B=0时时，加加入入惰惰性性组组分分不不影影响响Kn；当当B 0时，加入惰性组分将影响时，加入惰性组分将影响Kn。（1）若若B0，加加入入惰惰性性组组分分使使 nB增增大大，Kn将将增增大大，系系统统中中产产物物的的量量（摩摩尔尔数数）增增大大而而反反应应物物的的量量降低，即平衡向产物方向移动；降低，即平衡向产物方向移动；平衡转化率提高平衡转化率提高。5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院40Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（2）若若B0，加加入入惰惰性性组组分分使使Kn减减小小，平平衡衡向反应物方向移动；向反应物方向移动；平衡转化率降低平衡转化率降低。总总之之，在在系系统统中中加加入入惰惰性性气气体体，相相当当于于减减小小压压力，反应总是力，反应总是向气体体积增大的方向进行向气体体积增大的方向进行。对对于于气气体体体体积积增增大大的的化化学学反反应应，工工业业上上常常用用向向反反应应体体系系中中通通入入惰惰性性组组分分的的方方法法，来来提提高高反反应应的的转化率。转化率。注：加入惰性组分不影响注：加入惰性组分不影响Kx 5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院41Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH3.反应物配比对平衡转化率的影响反应物配比对平衡转化率的影响 对于气相反应对于气相反应 aA+bB=yY+zZ 固固定定A的的量量而而改改变变B的的量量，即即改改变变反反应应物物的的摩摩尔尔比比r=nB/nA：（1）随随着着B的的量量nB增增加加（即即：r增增加加），A的的转转化化率将增加，率将增加，B的转化率将减小。的转化率将减小。（2）随随着着r的的增增加加，产产物物在在平平衡衡混混合合物物中中的的浓浓度度（摩尔分数）存在一极大值。（摩尔分数）存在一极大值。当当r=b/a时，产物在平衡混合物中的浓度达极大值时，产物在平衡混合物中的浓度达极大值。5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院42Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH0360.280(NH3)r=n(H2)/n(N2)例例1：合成氨反应：合成氨反应 3H2+N2=2NH35.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院43Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH例例 2：反反 应应 C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)在在 500C时时K=0.01505，试计算在此温度和试计算在此温度和1000kPa下：下：（1）C2H4和和H2O按摩尔比按摩尔比1:1投料时，乙烯的理论转化率。投料时，乙烯的理论转化率。（2）C2H4和和H2O按摩尔比按摩尔比1:10投料时，乙烯的理论转化率。投料时，乙烯的理论转化率。5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院44Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（2）在在一一定定温温度度和和一一定定总总压压下下，改改变变反反应应物物配配比不影响比不影响Kx，但影响但影响Kn（B 0）。）。说明：说明：（1）对对于于某某些些比比较较昂昂贵贵的的反反应应物物，可可以以适适当当加加大大其其它反应物的投料比来提高昂贵原料的转化率。它反应物的投料比来提高昂贵原料的转化率。5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院45Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH4.影响化学平衡各因素的总结影响化学平衡各因素的总结影响因素影响因素 K值值 Kx值值 Kn值值 转化率转化率 温度温度 变化变化 变化变化变化变化变化变化总压总压 不变不变 变化变化变化变化变化变化惰性组分惰性组分 不变不变不变不变变化变化变化变化投料比投料比 不变不变不变不变变化变化变化变化5.4 其它因素对理想气体化学平衡的影响其它因素对理想气体化学平衡的影响扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院46Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH*5.5 同时反应平衡组成的计算同时反应平衡组成的计算 某些反应组分同时参加两个以上的反应。某些反应组分同时参加两个以上的反应。例例：600K时时，由由CH3Cl(g)和和H2O(g)作作用用生生成成CH3OH时时，CH3OH可继续分解可继续分解(CH3)2O，即下列平衡同时存在：即下列平衡同时存在：（1）CH3Cl(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+HCl(g)（2）2 CH3OH(g)=(CH3)2O(g)+H2O(g)已知在该温度下已知在该温度下K(1)=0.00154，K(2)=10.6。现以现以CH3Cl(g)和和H2O(g)等量开始反应，求等量开始反应，求CH3Cl(g)的转化率？的转化率？扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院47Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.6 真实气体反应的化学平衡真实气体反应的化学平衡真实气体的化学势为：真实气体的化学势为：将其将其代入到：代入到：而：而：得：得：则：则：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院48Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH平衡时平衡时rGm=0，则：则：（称为（称为逸度商逸度商）（真真实实气气体体化化学学反反应的应的等温方程等温方程）（称为称为平衡逸度商平衡逸度商）=K（与与理理想想气气体体的的定义式相同）定义式相同）5.6 真实气体反应的化学平衡真实气体反应的化学平衡令：令：则：则：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院49Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH设反应设反应 因因 所以所以 5.6 真实气体反应的化学平衡真实气体反应的化学平衡扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院50Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH结论结论：定义式：定义式不不仅仅适适用用于于理理想想气气体体化化学学反反应应，也也适适用用于于真真实实气气体体化化学学反反应应。前前者者的的K等等于于平平衡衡压压力力商商，而而后者的后者的K等于平衡等于平衡逸度商逸度商。对于真实气体化学反应：对于真实气体化学反应：因因则：则：5.6 真实气体反应的化学平衡真实气体反应的化学平衡扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院51Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH对于理想气体：对于理想气体：对于高压真实气体：对于高压真实气体：对于低压真实气体：对于低压真实气体：5.6 真实气体反应的化学平衡真实气体反应的化学平衡扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院52Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 1.常压下液态混合物中的化学平衡常压下液态混合物中的化学平衡 将其将其代入到：代入到：得：得：（液态化学反应的（液态化学反应的等温方程等温方程）而：而：则：则：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院53Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH平衡时平衡时rGm=0，则：则：（Ka为为液液态态化化学学反反应应的的标标准准平衡常数平衡常数）则则有：有：而而:aB=fB xB则：则：5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 令：令：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院54Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH 若若反反应应系系统统能能形形成成理理想想液液态态混混合合物物，因因fB=1，所以：所以：5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 2.2.常压下溶液中的化学平衡常压下溶液中的化学平衡 对于非理想溶液对于非理想溶液,溶剂溶剂A化学势：化学势：溶质溶质B的化学势：的化学势：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院55Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH代入到：代入到：得：得：（溶液中化学反应的（溶液中化学反应的等温方程等温方程）5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 式中：式中：（注意：溶剂（注意：溶剂A和溶质和溶质B的的标准态是不同的。）标准态是不同的。）扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院56Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH（Ka为溶液中化学反应的为溶液中化学反应的标准平衡常数标准平衡常数）则则有：有：平衡时平衡时rGm=0，则：则：5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 令：令：扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院57Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH 对于稀溶液中的化学反应：对于稀溶液中的化学反应：（1）用质量摩尔浓度表示）用质量摩尔浓度表示显然：显然：B=0时，时，Kb=Kb5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡 扬州大学化学化工学院扬州大学化学化工学院58Page7/14/20247/14/20247/14/20247/14/2024WH显然：显然：B=0时，时，Kc=Kc（2）用体积摩尔浓度表示）用体积摩尔浓度表示5.7 混合物及溶液中的化学平衡混合物及溶液中的化学平衡