PDF《第四章 化学平衡》

第四章 化学平衡 熵和Gibbs函数 § § § §4.

5 4.5 4.5 4.5 Gibbs Gibbs Gibbs Gibbs函数 函数 函数 函数 § § § §4.4 4.4 4.4 4.4 自发变化和熵 自发变化和熵 自发变化和熵 自发变化和熵 § § § §4.3 4.3 4.3 4.3 化学平衡的移动 化学平衡的移动 化学平衡的移动 化学平衡的移动 § § § §4.2 4.2 4.2 4.2 标准平衡常数的应用 标准平衡常数的应用 标准平衡常数的应用 标准平衡常数的应用 § § § §4.1 4.1 4.1 4.1 标准平衡常数 标准平衡常数 标准平衡常数 标准平衡常数 § § § §4.1 4.1 4.1 4.1 标准平衡常数 标准平衡常数 标准平衡常数 标准平衡常数 4.1.3 4.1.3 4.1.3 4.1.3 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征

0 0.0100 0.0100

0 7.60

0 2000 0.00397 0.00397 0.0121 1.20 2.04

4850 0.00213 0.00213 0.0157 0.345 3.43 反应开始 :c(H2),c(I2) 较大, c(HI) = 0, r正较大,r逆为 0;

反应进行:c(H2),c(I2)减小, r正减小,c(HI)增大,r逆增大;

某一时刻: r正= r逆,系统组成不变,达到平衡状态. 大多数化学反应都是可逆的.例如: 4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征 化学平衡的基本特征 t/s

1 L mol / ? ? c

1 1 s L mol ? ? ? ? 2HI(g) (g) I (g) H

2 2 + r正*106 r逆*107 r正 r逆 r /(mol・L -1 ・ s -1 ) 2HI(g) (g) I (g) H

2 2 + 化学平衡: 特征: (1)系统的组成不再随时间而变. (2)化学平衡是动态平衡. (3)平衡组成与达到平衡的途径无关. 在一定条件下,可逆反应处于化学 平衡状态: r正=r逆≠0 4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 标准平衡常数表达式 对于溶液中的反应: 2HI(g) (g) I (g) H

2 2 + 对于气相反应: ] / ) I ( ][ / ) H ( [ ] / ) HI ( [

2 2

2 p p p p p p = K Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)

2 3

2 2

2 4 ] ) Fe ( ][ ) Sn ( [ ] ) Fe ( ][ ) Sn ( [ /c c /c c /c c /c c + + + + = K 对于一般的化学反应: ? Z(l) Y(aq) X(g) C(s) B(aq) A(g) z y x c b a + + + + K ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ]b c c a p p y c c x p p / B / A / Y / X = ? 是温度的函数,与浓度、分压无关. K * 标准平衡常数表达式必须与化学反应计 量式相对应. ? 是量纲一的量. K 2HI(g) (g) I (g) H

2 2 + K

1 1

1 1 ] / ) I ( ][ / ) H ( [ ] / ) HI ( [

2 2

2 p p p p p p = K

1 1

1 1

2 2 HI(g) (g) I

2 1 (g) H

2 1 + K

2 2

2 2 K

2 2

2 2 K

1 1

1 1 ( )1/2 = =

2 /

1 2

2 /

1 2 ] / ) I ( [ ] / ) H ( [ ] / ) HI ( [ p p p p p p K

3 3

3 3 2HI(g) (g) I (g) H

2 2 + K

1 1

1 1 =( )-1 K

3 3

3 3 ] / ) I ( ][ / ) H ( [ ] / ) HI ( [

2 2

2 p p p p p p = 例题:已知25℃时反应 多重平衡原理 解:反应① + ②得: K

1 1

1 1 K

2 2

2 2 K

3 3

3 3 = ・ = 0.45*0.051=0.023 K

3 3

3 3 ③2BrCl (g)+ I2(g) 2IBr(g)+ Cl2(g)的.K2222②I2(g)+Br2(g) 2IBr(g)的=0.051 计算反应 K

1 1

1 1 ①2BrCl(g) Cl2(g)+Br2(g)的=0.45 2BrCl (g)+ I2(g) 2IBr(g)+ Cl2(g) 例题:定温定容下,GeO(g)与W2O6 (g) 反 应生成GeWO4 (g) : 4.1.3 4.1.3 4.1.3 4.1.3 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 标准平衡常数的实验测定 若反应开始时,GeO和W2O6 的分压均 为100.0kPa,平衡时 GeWO4 (g) 的分压为 98.0kPa.求平衡时GeO和W2O6的分压以及 反应的标准平衡常数. 2GeO (g) +W2O6 (g)