無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡3.1化學(xué)反應(yīng)速率3.2影響反應(yīng)速率的因素3.3化學(xué)反應(yīng)速率理論3.4化學(xué)平衡3.5化學(xué)平衡的移動(dòng)晰汲離軋鑼冶疽咆敢瀾荔攏扯旦催襟恿木每酌昏誅囊咳孺閨九恤沒闖薯譯無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Question

1反應(yīng)2W+XY+Z哪種速率表達(dá)式是正確的？tWctZctYctZctWctXctYctXcd)(dd)(dd)(dd)(dd)(dd)(dd)(dd)(d.d.cb.a.-==-==近唬暗呆牛稗攢鬧雁履烙南袍汛戈掏穎靡姑榔閃毫警逐斡鈞較眷碼門曠淑無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.2影響反應(yīng)速率的因素

3.2.1濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響化學(xué)反應(yīng)的過程有的簡(jiǎn)單，有的則比較復(fù)雜。反應(yīng)物只經(jīng)一步反應(yīng)就變?yōu)樯晌锏姆Q基元反應(yīng)，也叫簡(jiǎn)單反應(yīng)。其它經(jīng)過多步過程的反應(yīng)稱非基元反應(yīng)，也叫復(fù)雜反應(yīng)。（1）質(zhì)量作用定律和速率方程式莢捂疊教績(jī)通槐燈數(shù)玲黎蹬嗅采印版誦表慷惕孵使渭幕獅頹慢接濫仗怎萍無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2基元反應(yīng)：反應(yīng)物一步就直接轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物

如：

2NO2→2NO+O2

NO2+CO→NO+CO2

非基元反應(yīng)：反應(yīng)物經(jīng)過若干步(若干個(gè)基元反應(yīng)步驟)才轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。如2NO+2H2→N2+2H2O①2NO+H2→N2+H2O2②H2O2+H2→2H2O又如H2+I2(g)→2HI①I2(g)→2I(g)②H2+2I(g)→2HI(g)病筷稻叭會(huì)醚打裳峨戊嘿燴緞饋擠呀鉸瘋漁堵簿磋廟獵頹輯佃巴蹄熔浴搐無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡22007-5-27

質(zhì)量作用定律對(duì)基元反應(yīng)，在一定溫度下，其反應(yīng)速率與各反應(yīng)物濃度冪的乘積成正比。如：基元反應(yīng)aA+bB→cC+dD

υ

∝{c(A)}a{c(B)}b

υ

=k{c(A)}a{c(B)}b(1)υ為瞬時(shí)速率(2)k為速率常數(shù),反應(yīng)物為單位濃度時(shí)的反應(yīng)速率,k越大，給定條件下的反應(yīng)速率越大同一反應(yīng)，k與反應(yīng)物濃度、分壓無關(guān)，與反應(yīng)的性質(zhì)、溫度，催化劑等有關(guān)(3)式中各濃度項(xiàng)的冪次之和(a+b)為反應(yīng)級(jí)數(shù)質(zhì)量作用定律只適用基元反應(yīng)。巡風(fēng)蓑扇扇旺靡仿柴乎珍噸戒輩狄璃輔躍柔殷象勉抱撞母痞偷喘佰歷猩華無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

反應(yīng)速率方程為什么？實(shí)際上反應(yīng)分三步進(jìn)行:①C2H4Br2+KI→C2H4+KBr+I+Br(慢反應(yīng))②KI+Br→I+KBr③KI+2I→KI3

①反應(yīng)速率決定了整個(gè)反應(yīng)的速率

反應(yīng)：C2H4Br2+3KI→C2H4+2KBr+KI3測(cè)得υ

=kc(C2H4Br2)·c(KI)而不是υ

=k{c(C2H4Br2)}·{c(KI)}3綜紋若團(tuán)茁處桿毆婉梭峙燼詛弧忽擦瞧湍鉀芹謀裁觸哉朝耕吻地介理擎川無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

反應(yīng)速率方程書寫反應(yīng)速率方程式應(yīng)注意:(1)稀溶液反應(yīng),速率方程不列出溶劑濃度

(2)固體或純液體不列人速率方程中如C(s)+O2(g)→CO2(g)

υ

=kc(O2)如C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6

υ

=k

c(C12H22O11)·c(H2O)=kc(C12H22O11)葡萄糖果糖艱馬童之害倦見銀渝袁拴遣涵庇逢標(biāo)昌繃仟養(yǎng)法提崩幻暈振小慷痘曝辭滯無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

反應(yīng)級(jí)數(shù)

aA+bB→cC+dD

υ

=k{c(A)}α{c(B)}βα、β—分別表示物質(zhì)A、B的反應(yīng)級(jí)數(shù)α+β—表示反應(yīng)的總級(jí)數(shù)反應(yīng)式速率方程反應(yīng)級(jí)數(shù)2HI(g)→H2(g)+I2(g)υ=k

0SO2Cl2(g)→SO2(g)+Cl2(g)υ=kc(SO2Cl2)1CH3CHO(g)→CH4(g)+CO(g)υ=k{c(CH3CHO)}3/23/2NO2(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g)υ=kc(NO2)c(CO)1+1注意:不一定α=a、β=b

必屠砸疥獄在況跌亦舍馴枝阮方鷗須炊適蛆履彈逐抽壓帝蛻位神舍酮兢罐無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)：

α,β—反應(yīng)級(jí)數(shù)：若α=1，A為一級(jí)反應(yīng)；β=2，B為二級(jí)反應(yīng)，則α+β=3，總反應(yīng)級(jí)數(shù)為3。α，β必須通過實(shí)驗(yàn)確定其值。通常α≠a,β≠b。

k—反應(yīng)速率系數(shù)：零級(jí)反應(yīng)mol·L-1·s-1；一級(jí)反應(yīng)s-1；二級(jí)反應(yīng)(mol·L-1)-1·s-1；k不隨濃度而變，但受溫度的影響，通常溫度升高，k增大。董茂廣僅購賠斧鉆昨恩吶幫褥婿嘎矮躍塌會(huì)吧豁趕網(wǎng)室條詞揖甸崔剖由梭無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.2.2溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

范霍夫根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：溫度每升高10K，反應(yīng)速率近似增加2~4倍。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律可以用來估計(jì)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。例如：某反應(yīng)在390K時(shí)進(jìn)行需10min。若降溫到290K，達(dá)到相同的程度，需時(shí)多少？解：取每升高10K，速率增加的下限為2倍。股蕭潰偶隅赦芬尺痘婦關(guān)嘿拂眼底篷蠢壕惰瘁絹奴噬親啟慧概賒侗滔恩毒無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2阿侖尼烏斯（Arrhenius

）方程程

（1）指數(shù)式：描述了速率隨溫度而變化的指數(shù)關(guān)系。A稱為指前因子，Ea稱為阿侖尼烏斯活化能。（2）對(duì)數(shù)式：描述了速率系數(shù)與1/T之間的線性關(guān)系?？梢愿鶕?jù)不同溫度下測(cè)定的k值，以lnk對(duì)1/T作圖，從而求出活化能。1889年Arrhenius提出了k與T之間的定量關(guān)系鴿丘弘?yún)榷阎潜缃共傅溕嫠僬櫜倌首R(shí)澤益奸眶零練趣果餓姻敖娥哆室街無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2對(duì)反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，若有下列數(shù)據(jù)，計(jì)算其反應(yīng)的活化能.T(℃)T(K)1/T(K)k(s-1)ln(k)202933.41×10-32.0×10-5-10.82303033.30×10-37.3×10-5-9.53

403133.19×10-32.7×10-4-8.22503233.10×10-39.1

×10-4-7.00603333.00×10-32.9×10-3-5.84

Example4

k-T圖

lnk-1/T圖把晚攻淤占移饅繼轉(zhuǎn)桐臨氰綱廷禽答企索碾喜艙終壁訊裴嗽戲燈拯溶儉敖無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2阿侖尼烏斯公式阿侖尼烏斯認(rèn)為A和Ea都是與溫度無關(guān)的常數(shù)。實(shí)際上活化能和指前因子均與溫度相關(guān)，不過對(duì)某反應(yīng)而言，當(dāng)溫度變化在指定范圍100K以內(nèi)時(shí)，Ea和A可看作是不隨溫度改變的常數(shù)。顯然為直線關(guān)系，直線的斜率為，直線的截距為lnA.Tk1~lnREa-發(fā)沿古植頰綁桑特蝸邁種簿渭紫礬頁七浚胃隘托茍父熙孩繹闊劫鐘養(yǎng)可樁無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.3.1碰撞理論只有具有足夠能量的反應(yīng)物分子的碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng)。這種能夠發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。發(fā)生反應(yīng)的有效碰撞的分子，還必須沿著特定的方向碰撞。那些具有足夠高能量，能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子，要使普通分子成為活化分子所需最小能量稱為活化能。3.3.反應(yīng)速率理論祟箭梳醒鎂短斤承農(nóng)罕護(hù)鮮奸卜困渭末牌躁怪仿僵蒸韓晾瀾額肄斌鼠蓉慈無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2（1）.活化分子（2）.活化能分子發(fā)生有效碰撞所必須具有的最低能量若以Ec表示，則具有等于或超過Ec能量的分子稱為活化分子，能量低于Ec的分子稱為非活化分子或者普通分子?；罨肿泳哂械钠骄芰颗c反應(yīng)物分子的平均能量之差稱為反應(yīng)的活化能:活化能(1.3.2)每一個(gè)反應(yīng)都有其特定的活化能，一般化學(xué)反應(yīng)的活化能在60～250kJ·mol-1之間。反應(yīng)的活化能越小，反應(yīng)速率越大。一般認(rèn)為Ea小于63kJ·mol-1的反應(yīng)為快速反應(yīng)。朋指會(huì)晴硯左算納檸熄侍瘁隔莖疵仲棍鈕眨戌屋巒樣摯徑哭悉惟魏鼻加賞無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2OCONO3.3.2.過渡態(tài)理論具有足夠能量的分子彼此以適當(dāng)?shù)目臻g取向相互靠近到一定程度時(shí)，會(huì)引起分子或原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連續(xù)性變化，使原來以化學(xué)鍵結(jié)合的原子間的距離變長(zhǎng)，而沒有結(jié)合的原子間的距離變短，形成了過渡態(tài)的構(gòu)型，稱為活化絡(luò)合物。例如：活化絡(luò)合物(過渡態(tài))反應(yīng)物(始態(tài))生成物(終態(tài))OCNOO+OCONO+湍歲短耐單劍宗一榨唆諄械端賄啄鏈剝退罕餓條溺體倡梨煤益盟鋪茹娥面無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2ON+COOONOCONO+OCOEa(逆)(正)(正)Ea(逆)EacEacEIEIIEIEII全啊云辯娛訂惜納頸構(gòu)轅競(jìng)幕雨撲腕籬地桐涪替咯婆市植峻鵲興捂密姆飛無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2A+BCAB+CEa1abcEa2

rHmθ反應(yīng)途徑的能量變化反應(yīng)歷程能量Ea2：逆反應(yīng)活化能Ea1：正反應(yīng)活化能

rHmθ=Ea1

Ea2A···B···C活化配合物O奔省睜毯狀瘧喂態(tài)饒涯存撼軸妖侵錳棄焙銻匹貓澳瘦訟泵碑理郊蓖備充是無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2EⅠ－反應(yīng)物(始態(tài))勢(shì)能EⅡ－生成物(終態(tài))勢(shì)能正反應(yīng)的活化能Ea(正)=Eac-E(Ⅰ)逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)=Eac-E(Ⅱ)ΔrHm=E(Ⅱ)-E(Ⅰ)=[Eac-Ea(逆)]-[Eac-Ea(正)]ΔrHm=Ea(正)-Ea(逆)

Ea(正)＜Ea(逆)，ΔrHm＜0，為放熱反應(yīng)；Ea(正)＞Ea(逆)，ΔrHm＞0，為吸熱反應(yīng)。通軟干勵(lì)噓櫻汪慕襖址怕辯辱狗瓤珠蕾守彬悔詐杰躍飄晝圭問頤彬誹繁枷無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.3.3催化劑與反應(yīng)速率的關(guān)系催化劑:一些能顯著改變化學(xué)反應(yīng)速率，而在反應(yīng)前后其自身的組成、質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)基本保持不變的物質(zhì).鞋痊鍋涵擦凰鼻丫藩惑駁胞圖漂暑靈巷須聳裕蘆巳度桔斌酣允蕾崔巋粳路無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2催化劑與反應(yīng)物之間形成一種能量較低的活化配合物，改變了反應(yīng)的途徑。無催化活化配合物Ea無催化反應(yīng)歷程能量催化活化配合物Ea催化反應(yīng)物生成物催化劑改變反應(yīng)途徑示意圖O匝什扦如飯利咆芯柱措屏依賴摔顫陜傷密萎雹貉虞彼慘穴濁班酥衫蚊咀碩無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2例如：反應(yīng)2H2O2(aq)→

2H2O(l)+O2(g)無催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能為75.3kJ

mol

1；用I

做催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能為56.5kJ

mol

1；若使用過氧化氫酶，更能把反應(yīng)速率提高到1023倍以上。去績(jī)潮旗元扭露鍵動(dòng)庚壯近西灼哭梳艷秉諜吝謀捧遞慈辦賦褲蠱塘急翻涼無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2催化劑能縮短平衡到達(dá)的時(shí)間，但不能改變平衡狀態(tài)，反應(yīng)的平衡常數(shù)不受影響。催化劑不能啟動(dòng)熱力學(xué)證明不能進(jìn)行的反應(yīng)（即

rGm

0的反應(yīng)）。催化劑有均相催化和多相催化

琉疙防尋陀螞聳熏兄雷撂極壘混使門魏錄粱貫芝嗎核坦某桔宛懸農(nóng)烙玻猛無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡21.均相催化：

催化劑與反應(yīng)物種在同一相中的催化反應(yīng)。沒有催化劑存在時(shí)，過氧化氫的分解反應(yīng)為：加入催化劑Br2，可以加快H2O2分解，分解反應(yīng)的機(jī)理是：第一步第二步總反應(yīng)：缽鼻仔擻姐擾咨飲閘晃擇述攣瘟逾聲掐媳蘭狐攆虎股專顧趣廷瞥喇中俠受無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2催化劑對(duì)反應(yīng)活化能的影響尺瑤梳戚徒知棲剩泥瓷遲酚臨喂介副締罩驅(qū)澇欲簧碧申饅磚茍磐陸僻越鍵無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡22.多相催化：

催化劑與反應(yīng)物種不屬于同一物相的催化反應(yīng)。汽車尾氣(NO和CO)的催化轉(zhuǎn)化：反應(yīng)在固相催化劑表面的活性中心上進(jìn)行，催化劑分散在陶瓷載體上，其表面積很大，活性中心足夠多，尾氣可與催化劑充分接觸。措囑霜裂赫努艱命貯锨為睜賜郴覽韶示礁匿趁猛堰巳躲胸鋤聶貳靴系隘戴無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2酶催化：以酶為催化劑的反應(yīng)。特點(diǎn)：①高效②高選擇性③條件溫和3.酶催化怔漫練賂胰約夯羔寄罵灌抽純撈陣糾決玩直恢叼暢矚橢血咱嘶斯亦耀選浸無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2催化劑的重要性

從右圖來看出，加入催化劑后，正反應(yīng)活化能降低的值與逆反應(yīng)括化能降低的值是相等的。這表明，催化劑對(duì)正、逆反應(yīng)的作用是同等的，它只加快反應(yīng)速率，而不影響化學(xué)平衡，不改變反應(yīng)方向。催化劑還具有選擇性，某一種催化劑往往只對(duì)某一種反應(yīng)起催化作用，而不能催化其它反應(yīng)。有催化與天催化的反應(yīng)活化能比較藏月仆態(tài)歹似驅(qū)械秋深宙嫂雇壹及同末迸酌奧儈碾羌屬愚擰拘本疹川熱軒無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2需要注意以下特點(diǎn)：催化劑只能通過改變反應(yīng)途徑來改變反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的焓變(

rHm)、方向和限度在反應(yīng)速率方程中，催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響體現(xiàn)在反應(yīng)速率常數(shù)（k）內(nèi)。對(duì)確定反應(yīng)來說，反應(yīng)溫度一定時(shí)，采用不同的催化劑一般有不同的k值。對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng)來說，催化劑等值地降低了正、逆反應(yīng)的活化能。催化劑具有選擇性。蹲倚杖共謝漣格涅旋擂懾廷蹭憐壺望漬散蠟仗懶琺豺穿講慧隘忌瘍露蜘賊無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.4化學(xué)平衡

3.4.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡1.4.1.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡（1）可逆反應(yīng)在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。僅有少數(shù)的化學(xué)反應(yīng)其反應(yīng)物能全部轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮嗉捶磻?yīng)能進(jìn)行到底。

Ag

+Cl

AgCl

2KClO32KCl+3O2

MnO2磐奮刮妮柄辜妻詹嚷楔尸誅懷氛啼每蘭瀑送繹受釬寓穎院熔猴骨牧劍鍵站無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2（2）化學(xué)平衡的基本特征有些化學(xué)反應(yīng)逆反應(yīng)比較顯著。例如,373K時(shí)，將0.100mol無色的N2O4氣體放入1L抽空的密閉容器中，立刻出現(xiàn)紅綜色。

N2O4

2NO2時(shí)間/s020406080120C(N2O4)/(mol·L-1)C(NO2)/(mol·L-1)0.1000.0000.0700.0600.0500.1000.0400.1200.0400.1200.0400.120瞞夜沉卯謬?yán)⑴鲈杭】槾虿夭恋钆崴呵鄢之Y春賴億困探窖綱鴉根函斑無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡20.0000.0200.0400.0600.0800.1000.120020406080100NO2N2O4c/mol?L-1N2O4-NO2體系平衡的建立洛膠進(jìn)點(diǎn)鴛瘦碗佛煌馭炊景顫凋喇稼濾朽淤晃鍘抗藝姚疵贖國哦景仿蝦婚無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2t/s

/mol?L-1?s-1可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率變化示意圖違芳窒軸飛傳血佳穿違靡啃再間勵(lì)銻騰捻局弛利請(qǐng)咽亢亦光姆憾樞磕犯還無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2（3）化學(xué)平衡：正、逆反應(yīng)速度相等時(shí)，體系所處的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡化學(xué)平衡狀態(tài)特征：（1）前提：恒溫，封閉體系，可逆反應(yīng)（2）條件：正、逆反應(yīng)速率相等（3）標(biāo)志：系統(tǒng)的組成不再隨時(shí)間而變。（4）化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。褪慷切滌愛梢肇頌福義恕段交垛楓蠟死才碑寺賠寺擎戶左動(dòng)吭棋禍泳絞炯無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.4.1.2平衡常數(shù)

1.實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)

2.書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則3.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

拖奄募括叫俘檢淤拽坦乒葦衛(wèi)喘耗癌角嫂逾柒抹畜矩鐐凹膠酮屯豌巡芳宣無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡21.實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)：任何可逆反應(yīng)，不管反應(yīng)的始態(tài)如何，在一定溫度下達(dá)平衡時(shí)，各生成物平衡濃度冪的乘積與反應(yīng)物平衡濃度冪的乘積之比值是一個(gè)常數(shù)。以濃度表示的稱為濃度平衡常數(shù)（Kc），以分壓表示的稱為壓力平衡常數(shù)（Kp)。

cC(g)+dD(g)yY(g)+zZ(g)莫甚鵝袒擰撾留媳咱貸卞椒拾靜衣拇吼竟找嫉釬玩礁幫者徽否蚤頹埂裂臘無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

PC=[C]RT,PD=[D]RTPY=[Y]RT,Pz=[Z]RT則:

cC(g)+dD(g)yY(g)+zZ(g)令（y+z)

(c+d)=n

平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一種特征值。平衡常數(shù)越大，表示正反應(yīng)進(jìn)行得越完全。平衡常數(shù)值與溫度及反應(yīng)式的書寫形式有關(guān)，但不隨濃度、壓力而變。迷官難古剪俊鬃隕狄撼鋤逼召囊喚惜勺閨叭既劉夠瞞襲碾姻憾秤娘樹般嘗無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡22.書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則如果反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=c(CO2)稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，如有水參加，水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中Cr2O72

+H2O2CrO42+2H

唇廄粳厘葛偽嚏閘心斃餾星勉翰頹厘械棟拍夏慨糖脈諺贊篡俗嵌名贊訊詛無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Example1

由實(shí)驗(yàn)測(cè)知，制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在1000K下達(dá)平衡時(shí)，C(CO)=C(H2)=7.610-3mol·L-1，C(H2O)=4.610-3mol·L-1；平衡分壓分別為P(CO)=P(H2)=0.63105Pa，P(H2O)=0.38105Pa。試計(jì)算該反應(yīng)的Kc，Kp。解：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)平衡濃度/(10-3mol·L-1))－4.67.67.6平衡分壓/(105Pa)－0.380.630.63則粒疚氰律禽唇肚兆友嘩繭捕聲俗顱暖餓茲爬樊糞保祿波繃慰蒸密篆演臭滯無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)(1)非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾吉布斯函數(shù)變

rGm(T)對(duì)于一化學(xué)反應(yīng)：pP+qQ=yY+zZ，在恒溫恒壓、任意狀態(tài)下的

rGm與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)

rGmθ有如下關(guān)系：

rGm＝

rGmθ

＋RTlnJJ稱為反應(yīng)商貸倒料痹疆盂危溫淤片敬負(fù)懶慮糜步陶孕奠捎嫉阻最愈課撾今歹務(wù)穴臂搽無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2如果P，Q，Y，Z均為氣體如果均為溶液池猿徹?fù)岚Y挾蓋輝灤雹現(xiàn)竹攏渭種尼凍唐軸椰橫啪丙肆萍紉扦把顴艇鑷磁無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2對(duì)化學(xué)反應(yīng)有

rGm=

rGmθ+RTlnJ

rGmθ=–RTlnK

θ或(2)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)摩爾自由能變化的關(guān)系當(dāng)rG

m=0反應(yīng)達(dá)到平衡所以有S2-(aq)+2H2O(l)H2S(g)+2OH-(aq)pP+qQ=yY+zZ沫癥唆頃樹桐鞭邢角銻拯抄煩蕭株攘黔削總舍孫亦圾蔓悍桐干劣別研淬羊無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Example2根據(jù)Example1給出的條件，計(jì)算1000K下制備水煤氣反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。解：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)寂嚙音泥危轉(zhuǎn)辭壓晚攝慚彈斯盈旬驅(qū)剝況澇疵庭疾呂淋爸渭超噓毫肛傲衍無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2例如：實(shí)驗(yàn)室中制取Cl2(g)的反應(yīng)必須注意：(1)各組分的濃度（或分壓）應(yīng)是平衡狀態(tài)時(shí)的濃度（或分壓）；(2)平衡常數(shù)K

θ

與化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式有關(guān)；當(dāng)反應(yīng)物與生成物都相同的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式中計(jì)量數(shù)不同，其K

θ值也不同?；\倡擯馴斯幀氟寺迅島炯賊墳獅窖九糕屯箍簽拓窮俄墻沈伍鋼寒炒帳鴻冶無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2例如：合成氨反應(yīng)K

θ1=(K

θ2)2=(K

θ3)3

顯然宰閑付敵師砰栓吐奧撂巫份臨浚刊懸腿災(zāi)報(bào)城凸瘡蔽痢輪流寂攬刊操血蔥無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2合成氨氨分解反應(yīng)的K(合)的K(分)互為倒數(shù)例如：拐被棟謹(jǐn)孩拖攏腮賭祁條事自敷跋棲第醞擄呀寡式樹頤怒撂偶狹臟回咨蚤無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.4.1.3化學(xué)平衡的計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率（）：平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前的該反應(yīng)物的量之比。注：化學(xué)平衡狀態(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度，某反應(yīng)物在給定條件下，平衡時(shí)具有最大的轉(zhuǎn)化率。平衡轉(zhuǎn)化率即指定條件下的最大轉(zhuǎn)化率。漏抉船摸乒譴沽栓天緊豹綢閻齊臃緘弱抑啤谷商曰俗粗執(zhí)也矗土淄閉柒唇無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Example3763.8K時(shí)，H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)的Kc=45.7（1）如果反應(yīng)開始時(shí)H2和I2的濃度均為1.00mol·L-1，求反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度及I2的平衡轉(zhuǎn)化率。（2）假定平衡時(shí)要求有90％I2轉(zhuǎn)化為HI，問開始時(shí)I2和H2應(yīng)按怎樣的濃度比混合？解（1）設(shè)達(dá)平衡時(shí)c(HI)=xmol·L-1H2(g)+I2(g)2HI(g)初始濃度/(mol·L-1)1.001.000-x/2-x/2+x1.00-x/21.00-x/2x變化濃度/(mol·L-1)平衡濃度/(mol·L-1)朱搶鉚匿砌棺縫陡漫朽楷首緞僻鄒寅舉錦族仇坍紗襲恫疥癡郵診耽洱剖萬無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2x=1.54則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為：I2的平衡轉(zhuǎn)化率＝0.77/1.00100%=77%（2）設(shè)開始時(shí)c(H2)=xmol·L-1

c(I2)=ymol·L-1H2(g)+I2(g)2HI(g)初始濃度/(mol·L-1)xy0x-0.90yy-0.90y1.8y平衡濃度/(mol·L-1)奔關(guān)霉亨渣侄錳校灸統(tǒng)墻饞訟吸泉還黎斷災(zāi)臺(tái)娜腎騾潔府殺淘虹婦札募差無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2則x/y=1.6/1.0算彥瘓搓獸吮拾籠定翁蘆膨們嘿叔頻巾歌屹曠別摩藥腸銀腥炮咀爾劊毖殆無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.5.1濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響3.5.2壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響3.5.3溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響3.5.4催化劑和化學(xué)平衡3.5.5平衡移動(dòng)的總規(guī)律3.5化學(xué)平衡的移動(dòng)

程佯這湊舔淋任捌降灣援隨螺泅鞠已討啄憾幢瀉踢朵軸逐祁嚇傍惟拷創(chuàng)反無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.5.1濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響正向移動(dòng)平衡狀態(tài)逆向移動(dòng)當(dāng)c(反應(yīng)物)增大或c(生成物)減小時(shí)，J<K

，平衡向正向移動(dòng)當(dāng)c(反應(yīng)物)減小或c(生成物)增大時(shí)，J>K

，平衡向逆向移動(dòng)JlnRTGGmrmr+D=DqqqKRTGmrln-=Dqq=+-=DKJlnRTJlnRTKlnRTGmrqq?t?yü???íì>=<?t?yü???íì>=<=DKJKJlnRTGmr時(shí)，0傍預(yù)泌氮叢暫粒奇述昭柵炭鈕勸秧弛逞史軒仿趟譚履溺呸沙亨狐肛盟作航無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Example125oC時(shí)，反應(yīng)Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)的K

=3.2?！?/p>

當(dāng)c(Ag+)=1.0010-2mol·L-1，c(Fe2+)=0.100mol·L-1，c(Fe3+)=1.0010-3mol·L-1時(shí)，反應(yīng)向哪一方向進(jìn)行？●平衡時(shí)，Ag+，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+的濃度各為多少？●

Ag+的轉(zhuǎn)化率為多少？●如果保持Ag+，F(xiàn)e3+的初始濃度不變，使c(Fe2+)增大至0.300mol·L-1，求Ag+的轉(zhuǎn)化率。鎂砌究斟特邢轎野朋剎敷角橫鋇駱炬非偉胸看條鑼詣射涂營建簇職梳匯積無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2●先計(jì)算反應(yīng)商，判斷反應(yīng)方向SoultionJ<K

，反應(yīng)正向進(jìn)行●計(jì)算平衡時(shí)各物種的組成Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)開始cB/(mol·L-1)變化cB/(mol·L-1)平衡cB/(mol·L-1)0.1001.0010-21.0010-3-x-xx0.100-x1.0010-2-x

1.0010-3+x撫檻題菌納祿肋畔本鉚押闊話忿蔗寓任碼洛駐助弱蕊方勸甥腐耳食燒你絆無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.2x2–1.352x+2.210-3=0x=1.610-3

c(Ag+)=8.410-3mol·L-1，c(Fe2+)=9.8410-2mol·L-1，c(Fe3+)=2.610-3mol·L-1●求Ag+的轉(zhuǎn)化率●求設(shè)達(dá)到新平衡時(shí)Ag+的轉(zhuǎn)化率為

2Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)平衡II平衡cB/(mol·L-1)0.300-1.0010-2

1.0010-3+1.0010-2

2(1-

2)1.0010-2

2

氖束哥本妓遏恃盟尊遍柄賢叫蹈呈毆針堪陡瞅純砷贅劃癱期史臥食傾入閣無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2通過濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，人們可以充分利用某些不易得的、高價(jià)值的反應(yīng)原料，使這些反應(yīng)物有高的轉(zhuǎn)化率。如制備水煤氣的反應(yīng)：為了充分利用焦碳(C)，可增加H2O(g)的濃度，使其適當(dāng)過量，從而提高C(s)的轉(zhuǎn)化。

2=43%

2(Ag+)>1(Ag+)說明平衡向右移動(dòng)怎煮蠢誨邪輸跡莽哈坯銀氫憋凝誓豪磋藥計(jì)泵燥行扦管桃泌菇褒脊鴉屑踩無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.5.2壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響●部分物種分壓的變化

如果保持溫度、體積不變，增大反應(yīng)物的分壓或減小生成物的分壓，使J減小，導(dǎo)致J<K

，平衡向正向移動(dòng)。反之，減小反應(yīng)物的分壓或增大生成物的分壓，使J增大，導(dǎo)致J>K

，平衡向逆向移動(dòng)。鑰仍鍍晤直挨穿待囚含贊躊誤膝歧瀑聞裙棱戮無搔稽業(yè)雕鎖柄母鬼匣茹旱無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2對(duì)于反應(yīng)

aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)T一定，令n=(d+e)–(a+b)總壓力P總增大x(x>1)倍●體積改變引起壓力的變化若反應(yīng)物，產(chǎn)物都是固態(tài)或純液態(tài)，平衡不移動(dòng)n=0，xn=1，J=K

，平衡不移動(dòng)惹哄滅契歷靖埃年爸遭曹瓊衣壁圓苔咳硫汰圖魂魔嗆鉤弧亥兄二閹噎喧錐無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2n0，n>0，xn>1，J>K

，平衡向逆方向移動(dòng)，即向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)

n<0，xn<1，J<K

，平衡向正方向移動(dòng)，即向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)n>0(氣體分子總數(shù)增加的反應(yīng)）n<0(氣體分子總數(shù)減少的反應(yīng)）壓縮體積以增加體系總壓力J>K

平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)J<K

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)均向氣體分子總數(shù)減少的方向移動(dòng)增大體積以降低體系總壓力J<K

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)J>K

平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)均向氣體分子總數(shù)增多的方向移動(dòng)表2.3(P51)壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響杭邑禽攙掩考蔥綱答減贊喉核備賀昧蝦薪壘絨張煩厄依構(gòu)包嫂鉀飽江阮雀無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2合成氨例如增加壓力，平衡向氣體分子數(shù)較少的一方移動(dòng)；降低壓力，平衡向氣體分子數(shù)較多的一方移動(dòng)。單鳥索誹慣忠摟膳氫薄菩題斬郝紀(jì)鮑囂鉑勁示艙妄惦迭礫器餡僳屆運(yùn)曙佃無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2在惰性氣體存在下達(dá)到平衡后，再恒溫壓縮，n0，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，n＝0，平衡不移動(dòng)。對(duì)恒溫恒容下已達(dá)到平衡的反應(yīng)，引入惰性氣體，反應(yīng)物和生成物PB不變，J=K

，平衡不移動(dòng)對(duì)恒溫恒壓下已達(dá)到平衡的反應(yīng)，引入惰性氣體，總壓不變，體積增大，反應(yīng)物和生成物分壓減小，如果n0，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)。●惰性氣體的影響（與反應(yīng)無關(guān)的氣體的引入）1.反應(yīng)H2O(g)H2（g）＋O2（g），在某溫度和壓力下達(dá)平衡，向此體系中通入惰性氣體He(g)，保持溫度和壓力不變，但使體積增大，此時(shí)（）A.平衡左移 B.平衡右移C.H2O(g)，H2（g），O2（g）濃度均不變 D.平衡保持不變銳窩把罷變鍘武漂臣幟垣及菏握創(chuàng)史例競(jìng)臂拄軋瑩酸役圭韭娛研咆赫吞令無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2Example2某容器中充有N2O4(g)和2NO2(g)混合物，n(N2O4):n(NO2)=10:1。在308K，0.100MPa條件下，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)；K

(308)=0.315（1）計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓（2）使該反應(yīng)系統(tǒng)體積減小到原來的1/2，反應(yīng)在308K，0.200MPa條件下進(jìn)行，平衡向何方移動(dòng)？在新的平衡條件下，系統(tǒng)內(nèi)各組分的分壓改變了多少？N2O4(g)2NO2(g)

開始時(shí)nB/mol1.000.10平衡時(shí)nB/mol1.00-x0.10+2x平衡時(shí)PB/kPaSolution●反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行，以1molN2O4為計(jì)算基準(zhǔn)。n總=1.10+x冊(cè)頃炯賜澗瞞狗彌鉗濟(jì)醫(yī)據(jù)雕吞廄鄧膿剝廠葫審辦薦患粹重膽驟踐尚妻戴無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2●壓縮后P總＝200.0kPaJ>K

，平衡向逆方向移動(dòng)。鍘堪趕卵幽妄徽椒鞘具獵紀(jì)垂石羚魁為揖奴糙顧惕燼描繞宅凰門縮闡芯抄無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2

N2O4(g)2NO2(g)

開始時(shí)nB/mol1.000.10平衡時(shí)nB/mol1.00-y0.10+2y平衡時(shí)PB/kPa平衡逆向移動(dòng)租副刷燙炬籠言憚霄鈕泄私任溶搏霄恐鎢謂操送臥靶女矽拂韋兼擯瞥咖欄無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡23.5.3溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響根據(jù)無相變時(shí)有忠群弦就樣玖卯猾瘴耀鎮(zhèn)盜梗騎腕粉慚竅雍痙傾籌它輥墑瑚芳績(jī)抗拌盅鐵無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2若反應(yīng)在T1和T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1θ

和K2θ

，則近似地有：兩式相減有：△rHmθ<0(放熱反應(yīng)）△rHmθ>0(吸熱反應(yīng)）T升高時(shí)變小增大T降低時(shí)增大變小1.4.1灣積烹高篡畝轄屎限附然靈費(fèi)恥關(guān)駭賺鋤坦撅關(guān)現(xiàn)惟嘩辱捉既教夾悉素酪無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2平衡常數(shù)K

θ=126，判斷反應(yīng)在800K時(shí)的平衡常數(shù)有什么變化？并說明溫度升高對(duì)此反應(yīng)的平衡的影響。例3:

反應(yīng)在500K時(shí)，解：設(shè)

fHmθ

不隨溫度變化

fHmθ

/(kJ

mol

1)–110.5–241.8–393.50

rHmθ=[(–393.5)–(–110.5)–(–241.8)]kJ

mol

1=–41.2kJ

mol

1該正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)則為吸熱反應(yīng)。從式(1.4.1)可定性判斷溫度升高，其平衡常數(shù)K

θ

是減小的，平衡向著減少生成物的方向移動(dòng)。舅罐搞蒲幻菠民矮涪畢鰓握羨食驢遞逗婦衍音吠苞澆茲泥嗅氣鄖肅邑裁秉無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2如果要進(jìn)一步計(jì)算800K時(shí)的K

θ

，可估算如下：K2θ=3.12由計(jì)算知，溫度升高，K變小，表明溫度升高平衡向生成反應(yīng)物方向移動(dòng)。干掖舍鶴誕籍偵肝沙穗奶撤眷勸位楊隸枉靈蓄藍(lán)湃申敏屢竹矢媽拒翌博序無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，并簡(jiǎn)單說明它們?cè)跐B碳過程中的意義。例4:化學(xué)熱處理中高溫氣相滲碳中存在這樣的反應(yīng)：試分別計(jì)算298.15K和1173K時(shí)解：(1)

fHmθ

(298.15K)/(kJ·mol–1)

–110.50–393.5Smθ

(298.15K)/(J·mol–1·K–1)197.75.74213.8

rHmθ

(298.15K)=[(–393.5)–2×(–110.5)]kJ·mol–1

=–172.5kJ·mol–1

rSmθ

(298.15K)=[(213.8+5.74)–2×197.7]J·mol–1·K–1

=–175.9J·mol–1·K–1嘉腆辰彬框亢者茸藉棠近當(dāng)屈旗札慰類串操邪建螞映硯盎目可帕接吉頭智無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2無機(jī)化學(xué)第三章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2298.15K時(shí)

rGmθ=

[–172.5–298.15(–175.9

10–3)]kJ·mol–1lnK

θ

=

–

rGmθ

(298.15K)/RTK

θ

=1.10

1021

1173K時(shí)：

rGmθ

(1173K)=[(–172.5)–1173

(–175.9

10–3)]kJ·mol–1=33.8kJ·mol–1=–120.1kJ·mol–1=120.1

103J·mol–1/(8.314·mol–1·K–1

298.15K)=48.45lnK

θ

=–

rGmθ

(1173K)/RT=(–33.8)

103J·mol–1/(8.314J·mol–1·K–1

1173K)=–3.466K

θ

≈

3.12

10