第四章化学反应及其规律(课件）《无机化学基础》化学平衡同步教学（人卫版第四版）

第二节 化学平衡 一、可逆反应 二、化学平衡常数 三、化学平衡的有关计算 四、影响化学平衡移动的因素 化学反应速率和化学平衡 第二节 化学平衡 化学反应速率和化学平衡 一、可逆反应 只能向一个方向进行的化学反应称为不可逆反应。 注：化学平衡，关注的是反应进行的程度，即在一定条件下有多少反应物转化成生成物。 “ ” 称为可逆符号。 既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应，称为可逆反应。 从左向右进行的反应称为正反应，从右向左进行的反应称为逆反应。 图6-3 化学平衡示意图 在一定条件下，把可逆反应的正、逆反应速率相等时， 反应体系所处的状态称为化学平衡。 化学反应速率和化学平衡 化学平衡的特征： （1）动态平衡； （2）正逆反应速率相等； （3）平衡时各组分浓度保持恒定； （4）化学平衡是有条件的，外界条件改变，原平衡就被破坏。 可用“动、等、恒、变”四个字来概括其特征。 二、化学平衡常数 在一定温度下，上述可逆反应达到化学平衡时，各物质平衡浓度间存在如下定量关系。 或 化学反应速率和化学平衡 平衡常数的物理意义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比是一个常数。 上述Kc值称为实验平衡常数或经验平衡常数。 书写平衡常数表达式时，如果反应物和生成物为固体或液体，则它们通常不在“固态”、“液态”标准平衡常数项中。 请你写出下列可逆反应的平衡常数 ： 课堂互动 标准平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志。 标准平衡常数越大，说明正反应进行的程度越大； 标准平衡常数越小，说明反应进行越不完全。 准平衡常数大小取决于反应的本性和温度，对于给定的化学反应，标准平衡常数仅随温度而变化，而与反应物的初始浓度及反应途径无关。 化学反应速率和化学平衡 1. 标准平衡常数的应用 在某一温度下，定义任意状态下，生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比为反应商，用 表示。 ①若 = ，可逆反应处于平衡状态（即反应达到最大程度）； ②若 < ，可逆反应向正反应方向进行； ③若 > ，可逆反应向逆反应方向进行。 判断出可逆反应进行的方向 化学反应速率和化学平衡 2. 计算反应物的平衡转化率，可以判断可逆反应进行的程度 反应物的平衡转化率 定义为: 化学平衡是可逆反应进行的最大限度，平衡转化率是指反应物在给定条件下达到化学平衡时的最大转化率。 三、化学平衡的有关计算 1.已知反应物的起始浓度和标准平衡常数，可以计算平衡浓度和转化率 例2 476℃时，反应 ，CO、H2O的起始浓度都是2.00mol·L-1，达到平衡时， =2.60。求平衡时各物质浓度和CO转化率。 解：假设达到平衡时，CO2、H2浓度都为x mol·L-1，则： 化学反应速率和化学平衡 求得平衡时各物质浓度 [CO2]=[H2]= 1.24 mol·L-1， [CO]=[H2O]=2.00-1.24=0.76mol·L-1 CO转化率 起始的浓度/ mol·L-1 2.0 2.0 0 0 平衡浓度/ mol·L-1 2.0-x 2.0- x x x 2.已知平衡体系中各物质的平衡浓度，可以计算标准平衡常数、起始浓度及转化率 例3 25℃时，反应 ， 达到平衡时，[H2]=9 mol·L-1 ，[N2]=3 mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求该反应的 及H2、N2的起始浓度和N2的转化率。 解：该反应的 化学反应速率和化学平衡 假设N2、H2的起始浓度分别为x mol·L-1、y mol·L-1 起始的浓度/ mol·L-1 x y 0 平衡浓度/ mol·L-1 9 3