第五章 化学平衡与平衡原理（课件）-《无机化学》同步教学（国防大学出版社）

无机化学 第五章 化学平衡与平衡原理 第一节 化学反应的等温方程式和标准平衡常数 第二节 化学平衡移动 第三节 有关平衡常数的计算 第四节 酸碱平衡 第五节 配位平衡 第六节 沉淀－溶解平衡 对于化学反应，已经解决了在给定条件下反应方向性及反应速率的问题，还要知道在该条件下反应可以进行到什么程度，采用哪些措施能进一步提高反应产物的量。这些都是化学平衡理论要解决的问题。 第五章 化学平衡与平衡原理 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 化学反应的可逆性与化学平衡 一、 一般而言，大部分化学反应都具有可逆性，只是可逆程度不同。少部分的化学反应在一定条件下几乎能进行到底，这样的反应称为不可逆反应。例如，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，而氯化钠和水不能反过来反应生成氢氧化钠和盐酸。 NaOH+HCl NaCl+H2O 在同一条件下，大多数化学反应既能向正向进行又能向逆向进行，这类反应称为可逆反应，如合成氨反应、CO变换反应等。 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 反应系统达到平衡后，从表面上看来反应好像停止了，而实际上正、逆反应仍在继续进行，只是由于正、逆反应速率相等，致使各物质的浓度不变。因此，这种平衡实际上是一种动态平衡。化学平衡是有条件的、相对的，当平衡条件改变，原有的平衡会被破坏，系统将在新条件下达到新的平衡。 化学反应的等温方程式 二、 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 标准平衡常数 三、 平衡常数是表明化学反应限度的特征值，有经验平衡常数和标准平衡常数，这里按国家标准统一使用标准平衡常数。标准平衡常数用符号K表示。 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 第一节 化学反应的等温方程式和 标准平衡常数 第二节 化学平衡移动 一切平衡都是相对的、暂时的、有条件的，当条件改变时，旧的平衡就会被破坏，系统内分压或浓度会发生变化，直到在新的条件下建立新的平衡，这个过程叫做化学平衡的移动。 浓度和压力对化学平衡的影响 一、 研究浓度和压力的改变对化学平衡的影响，其前提是温度保持不变。这样，平衡常数K就是一个不变的定值。 第二节 化学平衡移动 浓度对平衡的影响 1. 第二节 化学平衡移动 压力对平衡的影响 2. 对于有气体参加的化学平衡，改变反应系统中某组分气体的分压或系统总压，会引起化学平衡的移动： (1)改变反应物或生成物分压，相当于改变其浓度，移动方向判断与改变浓度相同。 (2)反应前后气体分子总数相等的反应，即Δn=0，系统总压力改变，对平衡无影响。反应前后气体分子总数不相等的反应，即Δn≠0，压缩体积增大压力或增大体积减小压力都会使平衡发生移动。 第二节 化学平衡移动 (3) 恒温、恒容条件下，向反应体系中引入惰性气体（指不参加反应的气体）会造成各组分气体分压减小，化学平衡将向气体分子总数增加的方向移动。恒温、恒压条件下，各组分气体的分压不变，平衡不移动。 (4)对于液相和固相的反应体系，压力改变不影响化学平衡。 第二节 化学平衡移动 温度对化学平衡的影响 一、 改变浓度和分压，平衡常数K不会改变，而温度发生改变，则会改变平衡常数。 第二节 化学平衡移动 催化剂可以加快反应速度，它能否改变平衡常数？为什么？ 思考题5-1 第二节 化学平衡移动 第三节 有关平衡常数的计算 平衡常数的间接计算 一、 对 于可逆反应的标准平衡常数，可以根据其平衡组成，利用K的表达式（5-2）或式（5-3 ）计算。但如果各组分平衡压力或平衡浓度未知，就不能直接计算，可通过查表，由ΔfGm计算。 第三节 有关平衡常数的计算 平衡组成的计算 二、 第三节 有关平衡常数的计算 第三节 有关平衡常数的计算 第四节 酸 碱 平 衡 溶液是由一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的均匀分散体系。溶液中的成分根据量的多少可分为溶剂和溶质两类。在化学中主要研究以水为溶剂的液体溶液。在溶液中物质以分子或离子的形式存在，依此可将溶液分为电解质溶液和非电解质溶液，而酸碱是一类特别重要的电解质。溶液的相关性质将在后续章节详细介绍，本节主要依据化学平衡基本原理，着重介