第六章 化学反应速率与化学平衡（课件）《无机化学基础》化学平衡同步教学（人卫版第3版）

化学平衡 一、可逆反应与化学平衡 可逆反应: 在同一条件下,一个化学反应既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行 ，这样的反应称为可逆反应。 通常可逆反应用双箭头表示： A + B D + E 几乎所有的反应都具有可逆性，只是可逆的程度不同而已。 化学反应速率和化学平衡 化学平衡： 在一定条件下，反应刚开始时，正反应速率较大，逆反应的速率几乎为0，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。 图2-1 可逆反应的正、逆反应速率 化学反应速率和化学平衡 当正反应速率等于逆反应速率时，体系中反应物和产物的浓度均不再随时间改变而变化，体系所处的状态称为化学平衡。如右图所示： （1）达到化学平衡时，正、逆反应速率相等（v正＝v逆)。 外界条件不变，平衡会一直维持下去。 （2）化学平衡是动态平衡。 达平衡后，反应并没有停止，因v正＝ v逆≠0，所以体系中各物质浓度保持不变。 化学平衡的特征： 化学反应速率和化学平衡 （3）化学平衡是有条件的。 当外界条件改变时，正、逆反应速率发生变化，原有的平衡将被破坏，反应继续进行，直到建立新的动态平衡。 （4）由于反应是可逆的，因而化学平衡既可以由反应物开始达到平衡，也可以由产物开始达到平衡，即可从左自右达到平衡状态，也可从右向左达到平衡状态。 化学平衡的特征： 化学反应速率和化学平衡 二、化学平衡常数 在恒温下，可逆反应无论从正反应开始，或是从逆反应开始，最后达到平衡时，尽管每种物质的浓度或分压在各个体系中并不一致，但生成物平衡时相对浓度或相对分压的乘积与反应物平衡时相对浓度或相对分压的乘积之比却是一个恒定值。 化学反应速率和化学平衡 化学反应速率和化学平衡 1.经验平衡常数 参与反应的物质按一定比例组成反应混合物。平衡时，各组分的浓度不再改变。但反应混合物的组成不同时，平衡体系的组成并不相同。看如下的反应数据： CO2 H2 CO H2O CO2 H2 CO H2O 1 ) 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006 2.3 2 ) 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.0078 0.0078 2.3 3 ) 0.01 0.01 0.001 0 0.0041 0.0041 0.0069 0.0059 2.4 4 ) 0 0 0.02 0.02 0.0082 0.0082 0.0118 0.0118 2.1 CO2 ( g ) + H2 ( g ) CO ( g ) + H2O ( g ) 起始浓度 / mol/L 平衡浓度 / mol/L 1473K 尽管平衡组成不同，但 的值是不变的。 化学反应速率和化学平衡 对于一般可逆反应: a A + b B g G + h H 平衡时: 化学反应速率和化学平衡 K 称为经验平衡常数（或实验平衡常数）。 K 的单位： （ mol /L ） ( g + h ) － ( a + b )，即为浓度的某次幂。 当 ( g + h ) = ( a + b ) 时， K 无单位。 Kc＝ 对溶液反应: a A ( aq ) + b B ( aq ) g G ( aq ) + h H ( aq ) 化学反应速率和化学平衡 对气相反应： a A ( g ) + b B ( g )