1、第 5 章 化学平衡常数教学要求1了解化学反应的可逆性，掌握化学平衡和平衡常数的概念。2掌握标准平衡常数和吉布斯能变；熟悉多重平衡。3掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响；了解从热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。教学时数 4 学时5-1 化学平衡5-1-1 化学反应研究的重要问题1. 反应的方向性；2. 反应的转化率，化学平衡问题； (热力学问题)3. 反应所需时间，反应的速率。(动力学问题)5-1-2 反应的可逆性在一定条件下，即能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称可逆反。如 CO + H2O = CO2 + H2 在等温等压条件下，标准态下反应的 rG0m = 0 是化学
2、平衡的标志。5-2 平衡常数5-2-1 质量作用定律、经验平衡常数1 对于溶液中的反应aA + bB = eE + dDKc = ( D d E e) / ( Aa B b) A、B、E、D分别代表了物质 A、B、E、D 在平衡时的浓度；Kc 为浓度平衡常数；单位： (molm-3) n n = (e +d) (a+b)n = 0 时，K c 无量纲，n0 时，K c 有量纲，2. 对于气相中的反应 aA + bB = eE + dD 压力平衡常数 Kp= ( p D d p E e) / ( pA a p B b) 浓度平衡常数 Kc = ( D d E e) / ( Aa B b) K P
3、 与 KC 的关系 反应物生成物都近乎理想气体Kp = Kc ( RT)n (n = d + e - a - b)气态方程 p = cRT 时 KP = KC(RT) (只应用于单纯气态反应) n = 0 时，K P = Kc3. 复相反应反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体状态、固体状态时，纯液相和纯固相不出现在平衡常数表达式中，该反应平衡常数表达式的气体用分压表示，溶液用浓度表示，平衡常数 K，称为杂平衡常数。4经验平衡常数(实验平衡常数)浓度平衡常数、压力平衡常数和杂平衡常数都属于经验平衡常数(实验平衡常数) 5-2-2 标准平衡常数对于反应 a A + b B = eE + dD 1
4、. 气相反应a A(g) + b B(g) = eE(g) + dD(g)K0 = (pE / p0)e(pD/ p0)d / (pA/ p0)a (pB/ p0)bP0 为标准压力 P0 =1105 Pa, 无量纲2.溶液相的反应 aA + bB = eE + dDK0 = (E / C0 )e (D/C0)d/ (A/ C0)a (B/ C0)b溶液中：物质浓度为 Cx moldm-3 物质 X 的相对浓度为 Cx /C0C0 为标准浓度 1 moldm-34. 对于复相反应 Zn (S) + 2H+ (aq) = H2 (g) + Zn2+ (aq)K0 = (p(H2)/ p0 ) (
5、Zn2+/ C0)/(H+/ C0)2 4. 标准平衡常数对某一化学反应式，以平衡时的反应物及生成物的相对压力，相对浓度的数值应用到质量作用定律中，得到唯一的无量纲纯数，称为该反应在该温度下的平衡常数(标准平衡常数)5-2-3 化学反应等温式 1. 标准态下：G0 0，非自发过程；G0 = 0，平衡状态。2.非标准态下:G 0，G 0，过程逆向自发；rGT = 0，体系处于平衡状态。(1)J K0（T） ， rG（T） 0 正向反应非自发；(2) J 0，直线斜率 0。对放热反应：T 升高，K 0 减小。 由 Vant Hoof 方程式，在 T1 时，lnK 0（T1） - rHm0 /RT1
6、 + rSm0/R 在 T2 时，lnK 0（T2 ） - rHm0 /RT2 + rSm0/Rln lnK0（T1 ） / lnK0（T2） rH m0 (T2 - T1)/ T2T1 /R H0 0 时，T 2 T1 ， (升高体系温度) K0（T2） K 0（T1）H0 T1 (升高体系温度) K0（T2） K0（T1）四、平衡移动原理（1）增加（或减少）体系总压力，平衡将向气体分子总数减少（或增大）的方向移动；（2）增加（或减少）体系总压力，平衡将向气体分子总数减少（或增大）的方向移动；（3）升高（或降低）体系反应温度，平衡将向吸热（或放热）方向移动；（4）催化剂对化学平衡的移动无影响，它只能缩短或改变达到化学平衡的时间。
