2.2探究反应进行的程度（化学平衡）（课件）-《无机化学》同步教学（化学工业出版社）

化学平衡 1 1 目录/DIRECTORY 1 2 3 化学平衡的概念 标准平衡常数及其表示方法 化学反应的方向的判据 1 2 PART 1 化学平衡的概念 不可逆反应和可逆反应 化学平衡 1 3 不可逆反应和可逆反应 不可逆反应 在一定条件下，有些化学反应一旦发生，就能不断反应直到由反应物完全变成生成物 2KC1O3 2KCl＋3O2↑ 而在相同条件下，用氯化钾和氧气反应来制取氯酸钾是不可能的 1 4 不可逆反应和可逆反应 定义 只能向一个方向进行的反应 称为不可逆反应 特点 在反应条件下，反应能进行到底 不可逆反应方程式时，用符号 书写格式 “ ” 1 5 不可逆反应和可逆反应 可逆反应 大多数化学反应在同一反应条件下，不但反应物可以变成生成物，而且生成物也可以变成反应物 即两个相反方向的反应同时进行 N2 + 3H2 2NH3 2NH3 N2 + 3H2 1 6 不可逆反应和可逆反应 01 在同一反应条件下，能同时向两个相反方向进行的化学反应称为可逆反应 定义 02 在封闭的反应体系中反应不能进行到底 特点 03 可逆反应方程式时，用符号“ ” 书写格式 1 7 不可逆反应和可逆反应 合成氨反应是工业生产氨气的重要反应是典型的可逆反应 合成氨反应 高温高压 催化剂 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 1 8 化学平衡 问题 合成氨在密闭容器中， 反应如何进行？ 正反应 逆反应 分析 正反应叫合成氨， [N2 ]和[H2 ] 越大，v正越大 逆反应是氨分解， [NH3 ]越大,v逆越大 1 9 化学平衡 定义 一定条件下，可逆反应中正反应速率等于逆反应速率的状态，称为化学平衡 在平衡状态下，反应物和生成物的浓度，称为平衡浓度 分析 反应开始 反应物氮气和氢气的浓度最大，v正最大；生成物氨气的浓度为零，v逆为零。 随着反应的进行，反应物浓度减小，v正减小；生成物浓度增大，v逆增大。 1 10 化学平衡 分析 v正=v逆时，单位时间内正反应所生成的NH3正好等于逆反应所反应了的NH3 N2、H2和NH3 的浓度都不再随时间而变 1 11 化学平衡 化学平衡 状态的特征 01 02 03 04 05 01 可逆反应或可逆过程 02 03 04 05 正反应和逆反应速率相等 平衡时体系中反应物和生成物的浓度将不再改变 化学平衡是一种动态平衡 条件改变，平衡发生移动 1 12 PART 2 标准平衡常数及其表示方法 标准平衡常数 1 13 标准平衡常数 标准平衡常数 标准平衡常数又叫化学反应平衡时的浓度商 这个浓度是广义的，可以是分压，浓度，活度(即有效浓度) 1 14 标准平衡常数 气相反应 dD(g) + eE(g)→ gG(g) +hH(g) P为某反应物和生成物当反应达到平衡时的分压, P = 100kPa,为标准态的压力 水溶液 dD(aq) + eE(aq) → gG(aq) +hH(aq) 为某反应物和生成物达到平衡时的溶度, = 1 mol/L，为标准态浓度 1 15 标准平衡常数 是一个无量纲的量, 只和温度有关，不随着浓度或分压而变，其值越大,说明正反应进行的越彻底 是化学反应的限度 标准平衡常数 1 16 PART 3 化学反应的方向的判据 任意浓度商Q 化学反应方向的判断 1 17 化学反应的方向的判据 任意浓度商Q 将一个化学反应在任意状态下的反应物和生成物的浓度，（这个浓度是广义的，可以是分压，浓度，活度），仿效 书写格式写出其浓度商，叫任意浓度商Q 如有气相反应： dD(g) + eE(g) → gG(g) +hH(g) 其Q 的表达式为： 其中P’ 为某反应物和生成物的任意分压 1 18 化学反应的方向的判据 化学反应方向的判断 Q < 反应向正方向进行 Q = 反应处于平衡状态 Q > 反应逆向进行 1 19 化学反应的方向的判据 Q < 反应向正方向进行 Q = 反应处于平衡状态 Q > 反应逆向进行 化学反应方向的判断 1 20 化学反应的方向的判据 298.15K时,理想气体反应 的 为767.5,已知系统的总压力为101.325kPa,混合气体中物质的量之比为 试求(1)反应系统的压力商 （2)判断反应的方向 例题1 n(N2):N(H2):N(NH3)= 1:3:2 1 21 化学反应的方向的判据 已知 25℃时N2O4 (g)==2NO2