化学平衡的移动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节化学平衡的移动,无机化学多媒体电子教案,第二章 化学反应的,方向、速率和限度,第四节,化学平衡的移动,因外界条件改变使可逆反应从一种平衡状,态向另一种平衡状态转变的过程,可逆反应达平衡时,r,G,m,0、,J,=,K,因此,一切能导致,r,G,m,或,J,值发生变化的外界条件(浓度、压力、温度)都会使平衡发生移动。,化学平衡的移动,2-4-1 浓度对化学平衡的影响,2-4-1 浓度对化学平衡的影响,可逆反应：,c,C+,d,D yY+,z,Z,根据,r,G,m,=,r,G,m,+,RT,ln,J,r,G,m,=-,RT,ln,K,得,化学反应等温方程式,J,r,G,m,RT,ln,K,r,G,m,0，,J 0，,J K,平衡向逆反应方向移动,平衡移动方向的判断,例,含0.100molL,-1,Ag,+,、,0.100molL,-1,Fe,2+,、,0.010molL,-1,Fe,3+,溶液中发生反应：,Fe,2+,+Ag,+,Fe,3+,+Ag，,K,=2.98,判断反应进行的方向。,J,0,，气体分子数增加的反应,n,K ,平衡向,逆反应方向移动,J,K,平衡向,正反应方向移动,均向气体分子数减小的方向移动,增大体积降低总压,J,K,平衡向,逆反应方向移动,均向气体分子数增加的方向移动,n,(,y,+,z,)-(,c,+,d,)=0,可逆反应：,c,C+,d,D,y,Y+,z,Z,体系总压力的改变，降低或增加同等倍数反应物和生成物的分压,，,J,值不变(仍等于,K,)，故对平衡,不发生影响。,引入不参加反应的气体,对化学平衡的影响:,恒温恒容,条件下,对化学平衡,无影响,;,恒温恒压,条件下,引入不参加反应的气体,使体积的增大,造成各组分气体分压的减小,化学平衡向,气体分子总数增加的方向移动,例,一密闭容器中含1.0molN,2,O,4,，反应：,N,2,O,4,(g),2NO,2,(g)在25,、,100kPa下达到,平衡时N,2,O,4,的,=50%,计算:(1)反应的,K,解：N,2,O,4,(g),2NO,2,(g),始态物质的量/mol 1.0 0,变化物质的量/mol 1.0,+2(1.0,),平衡物质的量/mol 1.0(1-,)2.0,2.0,(1+,),p,(NO,2,)=,p,总,平衡分压,p,(N,2,O,4,)=,p,总,=p,总,1.0(1-,)(1-,),1.0(1-,)+2.0,(1+,),例,一密闭容器中含1.0molN,2,O,4,，反应：,N,2,O,4,(g),2NO,2,(g)在25,、,100kPa下达到,平衡时N,2,O,4,的,=50%,计算:(1)反应的,K,解：N,2,O,4,(g),2NO,2,(g),平衡分压,2.0,(1+,),p,总,(1-,),(1+,),p,总,K,=,p,(NO,2,)/,p,2,p,(N,2,O,4,)/,p,p,总,p,(1-,),(1+),p,总,p,2.0,(1+),2,4.0,2,(1-,2,),=,p,总,p,4.0(0.50),2,(1-0.50,2,),=(),1.0=1.3,例,4.0,2,1000,(1-,2,),100,=0.18=18%,1.3=,一密闭容器中含1.0molN,2,O,4,，反应：,N,2,O,4,(g),2NO,2,(g)在25,、,100kPa下达到,平衡时N,2,O,4,的,=50%，计算：,(2)25,、,1000kPa下达到平衡时N,2,O,4,的,N,2,O,4,和NO,2,的分压,解：,T,不变，,K,不变,4.0,2,(1-,2,),p,总,p,K,=,例,一密闭容器中含1.0molN,2,O,4,，反应：,N,2,O,4,(g),2NO,2,(g)在25,、,100kPa下达到平衡时,N,2,O,4,的,=50%，计算：,(2),25,、,1000kPa下达到平衡时N,2,O,4,的,N,2,O,4,和NO,2,的分压,(1-,)(1-0.18),(1+)(1+0.18),解：,=18%=0.18,平衡分压,p,(N,2,O,4,),=,p,总,=1000kPa,p,(NO,2,)=,p,总,=,1000kPa,=,694.9,kPa,2.0,0.18,(1+0.18),2.0,(1+),=,305.1,kPa,总压由100kPa增至1000kPa，N,2,O,4,的,由50%降至18%，说明平衡向左方向移动，即向气体分子数少的方向移动,2-4-,3 温度对化学平衡的影响,2-4-,3 温度对化学平衡的影响,反应：,r,G,m,=,-,RT,ln,K,;,r,G,m,=,r,H,m,-,T,r,S,m,ln,K,(,T,),=,-,r,S,m,(,T,),r,H,m,(,T,),R RT,ln,K,(,T,),-,r,S,m,(298.15K),r,H,m,(298.15K),R RT,降低温度,K,值变小,K,值增大,r,H,m,0,吸热反应,K,值增大,K,值变小,r,H,m,0,放热反应,升高温度,温度变化,2-4-,3 温度对化学平衡的影响,2-4-,3 温度对化学平衡的影响,反应：,r,G,m,=,-,RT,ln,K,;,r,G,m,=,r,H,m,-,T,r,S,m,ln,K,(,T,),=,-,r,S,m,(,T,),r,H,m,(,T,),R RT,ln,K,(,T,),-,r,S,m,(298.15K),r,H,m,(298.15K),R RT,ln,K,1,(,T,1,),-,r,S,m,(298.15K),r,H,m,(298.15K),R RT,1,ln,K,2,(,T,2,),-,r,S,m,(298.15K),r,H,m,(298.15K),R RT,2,K,2,r,H,m,(298.15K),T,2,-,T,1,K,1,R T,1,T,2,ln =(),例,反应：2SO,2,(g)+O,2,(g)2SO,3,(g),在298.15K时,K,=6.8,10,24,、,r,H,m,=-197.78,kJ,mol,-1,试计算,723K,时的,K,并判断平衡,移动方向,K,2,r,H,m,(298.15K),T,2,-,T,1,K,1,R,T,1,T,2,ln =(),解：,K,(723K)=2.91,10,4,6.8,10,24,=,K,(298.15K),升高温度平衡向左(吸热)移动，正反应为,放热,反应,K,(723K)=,2.91,10,4,K,(723K),-,197.7810,3,723-298.15,6.8,10,24,8.314,298.15,723,ln =()=-46.9,2-4-催化剂对化学平衡的影响,2-4-4,催化剂对化学平衡的影响,催化剂不影响化学平衡状态,对可逆反应来说，由于反应前后催化剂的化学组成、质量不变，因此无论是否使用催化剂，反应的始终态都是一样的，即反应,r,G,m,的,不变，,K,也不变,则催化剂不会影响化学平衡状态。,催化剂能改变反应速率，可缩短到达平衡的时间，有利于生产效率的提高。,吕查德里原理,当体系达到平衡后,，若改变平衡状态的任一条件(如浓度、压力、温度)，平衡就向着能减弱其改变的方向移动。,此原理既适用于化学平衡体系，也适用于物理平衡体系。,平衡移动的规律,注意,：平衡移动原理只适用于已达平衡的体系，而不适用于非平衡体系。,第四节结束,第四节 结束,第二章 化学反应的,方向、速率和限度,无机化学多媒体电子教案,