2008江苏高中化学竞赛教练员培训资料讲座 第十二讲 化学平衡下载地址
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江苏高中化学竞赛教练员培训资料讲座-第十二讲-化学平衡
(r Gm )T , p 0
( r Gm )T , p 0
反应自发地向左进行，不可能自发 向右进行 反应达到平衡， 此时正逆方向上反应的速率相等。
2018/12/19
化学反应进行的方向：
r Gm < 0 （等温、等压、不做非体积功条件下）。
化学衡：
r Gm ＝ 0；正逆方向上反应的速率相等。
B
Kc
是一个有量纲的物理量，且仅与温度有关。
2018/12/19
(3)物质的量分数平衡常数
Ky
K y y B ,eq
B
nB
nB p B Kp Ky p
可见，
K y 是一个无量纲的物理量，
且与温度、压力有关。
2018/12/19
(4)物质的量平衡常数 K n
2018/12/19
若： < 0,反应可正向自发进行; K p > Q p, 则 r G m
K p = Q p , 则 r Gm = 0,反应处于平衡状态; Kp
<
Qp ,
则 r Gm > 0,反应可逆向自发进行.
2018/12/19
f Gm
标准生成吉布斯自由能
在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉 布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生 成吉布斯自由能
2018/12/19
三．理想气体反应等温方程式和反应的平衡常数
1．等温下的理想气体反应
0 n B( pg )
B B
r Gm r Gm RT ln Qp
此即理想气体化学反应等温方程式。
2018/12/19
r Gm
( r Gm )T , p 0
反应自发地向左进行，不可能自发 向右进行 反应达到平衡， 此时正逆方向上反应的速率相等。
2018/12/19
化学反应进行的方向：
r Gm < 0 （等温、等压、不做非体积功条件下）。
化学衡：
r Gm ＝ 0；正逆方向上反应的速率相等。
B
Kc
是一个有量纲的物理量，且仅与温度有关。
2018/12/19
(3)物质的量分数平衡常数
Ky
K y y B ,eq
B
nB
nB p B Kp Ky p
可见，
K y 是一个无量纲的物理量，
且与温度、压力有关。
2018/12/19
(4)物质的量平衡常数 K n
2018/12/19
若： < 0,反应可正向自发进行; K p > Q p, 则 r G m
K p = Q p , 则 r Gm = 0,反应处于平衡状态; Kp
<
Qp ,
则 r Gm > 0,反应可逆向自发进行.
2018/12/19
f Gm
标准生成吉布斯自由能
在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉 布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生 成吉布斯自由能
2018/12/19
三．理想气体反应等温方程式和反应的平衡常数
1．等温下的理想气体反应
0 n B( pg )
B B
r Gm r Gm RT ln Qp
此即理想气体化学反应等温方程式。
2018/12/19
r Gm
2024年度2024届苏高中化学竞赛理论辅导课件
金属元素周期律
掌握金属元素在周期表中的分布规律 ，理解金属性质与原子结构的关系。
金属单质性质
了解常见金属的物理性质和化学性质 ，如钠、镁、铝、铁等。
2024/3/23
金属化合物性质
掌握重要金属化合物的组成、结构和 性质，如氧化物、氢氧化物、盐类等 。
金属及其化合物的应用
了解金属及其化合物在工业生产、日 常生活等领域的应用，如合金、电池 、催化剂等。
பைடு நூலகம்
6
奖项设置及评选标准
奖项设置
设立一等奖、二等奖、三等奖和优秀奖等若干奖项，对表现突出的学生给予表 彰和奖励。
评选标准
根据学生的笔试成绩和综合素质进行评选，注重学生的创新思维和实践能力。 同时，对于在竞赛中表现突出的学校和组织者也会给予相应的表彰和奖励。
2024/3/23
7
02 化学基础知识梳 理
应用。
16
无机合成路线设计思路
无机合成基本方法
了解无机合成的基本方法，如高温合成、水 热合成、电化学合成等。
无机合成路线设计原则
掌握无机合成路线设计的基本原则，如原料 选择、反应条件控制等。
无机合成路线实例分析
通过实例分析，了解无机合成路线设计的具 体方法和技巧。
2024/3/23
无机合成前沿进展
2024/3/23
8
原子结构与元素周期律
2024/3/23
原子结构
01
原子的核外电子排布、能级与轨道、电子云与原子轨道等基本
概念。
元素周期律
02
元素周期表的结构与特点，元素性质的周期性变化及其原因。
原子结构与元素性质的关系
03
原子半径、电离能、电子亲和能等的变化规律及其与元素性质
掌握金属元素在周期表中的分布规律 ，理解金属性质与原子结构的关系。
金属单质性质
了解常见金属的物理性质和化学性质 ，如钠、镁、铝、铁等。
2024/3/23
金属化合物性质
掌握重要金属化合物的组成、结构和 性质，如氧化物、氢氧化物、盐类等 。
金属及其化合物的应用
了解金属及其化合物在工业生产、日 常生活等领域的应用，如合金、电池 、催化剂等。
பைடு நூலகம்
6
奖项设置及评选标准
奖项设置
设立一等奖、二等奖、三等奖和优秀奖等若干奖项，对表现突出的学生给予表 彰和奖励。
评选标准
根据学生的笔试成绩和综合素质进行评选，注重学生的创新思维和实践能力。 同时，对于在竞赛中表现突出的学校和组织者也会给予相应的表彰和奖励。
2024/3/23
7
02 化学基础知识梳 理
应用。
16
无机合成路线设计思路
无机合成基本方法
了解无机合成的基本方法，如高温合成、水 热合成、电化学合成等。
无机合成路线设计原则
掌握无机合成路线设计的基本原则，如原料 选择、反应条件控制等。
无机合成路线实例分析
通过实例分析，了解无机合成路线设计的具 体方法和技巧。
2024/3/23
无机合成前沿进展
2024/3/23
8
原子结构与元素周期律
2024/3/23
原子结构
01
原子的核外电子排布、能级与轨道、电子云与原子轨道等基本
概念。
元素周期律
02
元素周期表的结构与特点，元素性质的周期性变化及其原因。
原子结构与元素性质的关系
03
原子半径、电离能、电子亲和能等的变化规律及其与元素性质
化学竞赛辅导12--醛 酮
12--醛酮醛酮又含有羰基，C O，在醛分子中羰基于一个氢原子和一个烃基相连（甲醛例外，是和两个氢相连），其通式为：RCH=O，简写作RCHO，－CHO 叫作醛基；在酮分子中羰基与两个烃基相连，其通式为：OR'R，其羰基又叫作酮基。
醛酮可分为：§1.一元醛酮的结构、命名和物理性质一、醛和酮的结构（自学）二、命名1. 醛、酮的系统命名以包含羰基的最长碳链为主链，看作母体。
从靠近羰基的一端开始，依次标明碳原子的位次。
在醛分子中，醛基总是处于第一位，命名时可不加以标明。
酮分子中羰基的位次（除丙酮、丁酮外）必须标明，因为它有位置异构体。
醛、酮碳原子的位次，除用1，2，3，4，…表示外，有时也用α，β，γ…希腊字母表示。
α是指官能团羰基旁第一个位置，β是指第二个位置…。
酮中一边用α，β，γ…，另一边用α’ β’ γ’…。
ⅰ含醛基、酮基的碳链上的氢被芳环或环烷基取代，就把芳环或环烷基当作主链上的取代基看待：ⅱ醛基与芳环、脂环或杂环上的碳原子直接相连时，它们的命名可在相应的环系名称之后加－“醛”字。
ⅲ当芳环上不但连有醛基，而且连有其它优先主官能团时，则醛基可视作取代基，用甲酰基做词头来命名。
2. 酮还有另一种命名法根据羰基所连的两个烃基名来命名，把较简单的烃基名称放在前面，较复杂的烃基名称放在后面，最后加“酮”字。
C O R2COX ,COOR,SO H,COOH,NR后面是母体如含有两个以上羰基的化合物，可用二醛、二酮等，醛作取代基时，可用词头“甲酰基”或“氧代”表示；酮作取代时，用词头“氧代”表示。
英文羰基做取代基时用“oxo”（氧代）表示不饱和醛、酮的命名是从靠近羰基一端给主链编号。
从醛酮的羰基结构可知，由于氧的诱导效应，使和它直接相连的碳原子带有电正性，由于这种关系，碳原子很容易和一系列的亲核试剂发生反应，氧原子在亲核试剂加入后，可以和一个亲电的部分结合。
一般的讲，带负电荷的氧（电负性大，能容纳负电荷）比带正电荷的碳稳定。
高中化学竞赛酸碱解离平衡省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件
酸在水中电离（酸碱必须同时存在）
H+
HCl + H2O
酸1
碱2
H+
NH4+ + H2O
酸1
碱2
H3O+ + 酸2
H+
Cl – 碱1
（全部）
H3O+ + NH3 （可逆）
酸2
碱1
第4页
2.酸碱电离平衡（质子理论） 碱在水中电离（酸碱必须同时存在）
H+
Ac – + H2O 碱1 酸2
HAc + OH – （可逆）
已知 HAc KaӨ ＝1.8×10–5，NH3·H2O KbӨ ＝1.8×10–5
第25页
解： a) 反应方程式
HAc
H+ ＋ Ac－
各物质起始相对浓度
0.10
0
0
各物质平衡相对浓度
0.10－x x
x
其中 x 表示平衡时已解离 HAc 浓度
平衡常数表示式为
K
Ө
a
x2 0.10
x
因为a) 中
c0
所以：
KaӨ
[H c0
]2
[H]
K
cӨ
a0
适用条件: ① c0 ＞400 KaӨ ； ② 一元弱酸体系 。
第21页
作为弱碱，氨水也发生部分解离，存在以下平衡:
NH3 ·H2O
NH4+ ＋ OH－
其解离平衡常数可表示为:
KbӨ
[OH ]2 c0 [OH ]
式中 KbӨ 是弱碱解离平衡常数， c0 表示碱起始浓度， [OH－] 代表平衡时体系中 OH－ 浓度。
2024-2025学年高二化学(苏教版)选择性必修1配套课件专题2第三单元化学平衡的移动
逆
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′逆＞υ′
正
υ正、υ逆同 时增大， 且υ′正＜υ′
逆
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′逆＜υ′
正
υ正、υ逆同 时增大， 且υ′正＝υ′
逆
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′正＝υ′
逆
平衡移动 方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
不移动
不移动
速率与时 间的图象
规律总结
其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积缩小的反应方向移动；减小压强， 平衡向气体体积增大的反应方向移动
＞υ′逆
υ正瞬间减小，υ 逆瞬间不变，υ′逆 ＞υ′正
平衡移动的方向 正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
化学平衡
aA＋bB cC＋dD(A、B、C、D为非固体)
速率与时间的 图象
规律总结
其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使 平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以 使平衡向逆反应方向移动
a．曲线表示无催化剂时B%随时间变化； b．曲线表示有催化剂时B%随时间变化。
【例4】 如图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体， 中间用止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100 mL 6mol·L－1的HCl溶液，烧杯乙
中盛放100 mL冷水。现向烧杯甲的溶液中放入25g NaOH固体，同时向烧
深；NH4NO3溶于水要吸热，溶液温度降低，使上述平衡向右移动，
气体颜色变浅。
[答案] (1)变深；甲中NaOH溶解放热，中和HCl也放热，烧瓶A
中气体温度升高，2NO2 N2O4(正反应为放热反应)平衡向左 移动，NO2浓度增大，颜色加深。
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′逆＞υ′
正
υ正、υ逆同 时增大， 且υ′正＜υ′
逆
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′逆＜υ′
正
υ正、υ逆同 时增大， 且υ′正＝υ′
逆
υ正、υ逆同 时减小， 且υ′正＝υ′
逆
平衡移动 方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
不移动
不移动
速率与时 间的图象
规律总结
其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积缩小的反应方向移动；减小压强， 平衡向气体体积增大的反应方向移动
＞υ′逆
υ正瞬间减小，υ 逆瞬间不变，υ′逆 ＞υ′正
平衡移动的方向 正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
化学平衡
aA＋bB cC＋dD(A、B、C、D为非固体)
速率与时间的 图象
规律总结
其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使 平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以 使平衡向逆反应方向移动
a．曲线表示无催化剂时B%随时间变化； b．曲线表示有催化剂时B%随时间变化。
【例4】 如图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体， 中间用止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100 mL 6mol·L－1的HCl溶液，烧杯乙
中盛放100 mL冷水。现向烧杯甲的溶液中放入25g NaOH固体，同时向烧
深；NH4NO3溶于水要吸热，溶液温度降低，使上述平衡向右移动，
气体颜色变浅。
[答案] (1)变深；甲中NaOH溶解放热，中和HCl也放热，烧瓶A
中气体温度升高，2NO2 N2O4(正反应为放热反应)平衡向左 移动，NO2浓度增大，颜色加深。
江苏省响水中学高中化学选修4课件 专题二 第12课
二看v正、v逆的相对大小； 一看反应速率是增大还是减小； (2) 三步分析法： 理相联系。 三看化学平衡移动的方向。 (3)四要素分 看曲线的起点； 看曲线的变化趋势； 析法： 看曲线的终点。 看曲线的转折点； (4)先拐先平： 可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在转化率－时 间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，这表示反应的 (5) 定一议二： 温度高或压强大。 图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关
1．下列各图中，表示 2A(g)＋B(g) 逆反应的正确图像为
向逆反应 方向移动， 生成物C 的体积分 数减小
学习探 究 活学活 用
基础自学落实·重点 互动探究
2C(g)(正反应放热)这个可 (
题目解 析 随着温度的升高， 化学平衡应向吸热
I
A)
反应方向移动，即
向逆反应方向移动。 增大体系的压强， 正反应和逆反应的 速率都增大
化学平衡 逆向 移动，正反应是 放热 反应。 (2)图 2 中，压强 p1、p2 的大小关系是 p1>p2，压强增大，C%(C 的含量)的变化是 减小 ， 化学平衡 逆向 移动，a＋b < c。
学习探 究
基础自学落实·重点 互动探究
归纳 总结 化学平衡图像题的分析解答方法 (1)无论是反应速率图像还是平衡图像，都要清楚纵、横坐 标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原
基础自学落实·重点 互动探究
方法点拨
衡图像
一、要看清纵、横坐标的
二、要看清各个量的变化
物质的物质的量的变化 过程中______________________ 。
3A(g)＋B(g) 2C(g) (2)该反应的化学方程式是_________________________ 。
高中化学竞赛之配合平衡完美版PPT资料
例3：无水CoCl2(蓝) 水 [Co(H2O)6]2+ (粉红色)
变色硅胶原理。
若将水合钴离子与过量KSCN作用，则转变为蓝紫色的四硫氰 合钴(Ⅲ)离子[Co(SCN )4]2-：
[Co(H2O)6]2+ + 4SCN- = [Co(SCN )4]2- + 6H在乙醚、丙酮或戊醇中尤为明显，可用于检查溶液中有 否Co2+存在，是比色法定量测定Co2 +的基础。
1.颜色的变化
许多过渡金属配合物常呈现各种颜色，利用其颜色的变
化可帮助判断配合物的形成，尤其是当金属离子本身没有颜 色时，这种现象就更明显。
例1：无水CuSO4 (白) 水
[Cu(H2O)4]SO4(天蓝色)
鉴定有机物中的微量水份的存在；
氨水
例2：Cu2+
[Cu(NH3)4]2+ (深兰色)
用于检验Cu2+的存在。
EDTA
[Ba(EDTA)] 2-
血红色
无色
AgCl (s) [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ +4NH3
例3：无水CoCl2(蓝)
[Co(H2O)6]2+ (粉红色)
Ag+ + Cl-
在溶解的过程中要消耗氨水的浓度为2×0.
粉红色
蓝紫色
+
2NH [Ag(NH ) ] 形在例成溶：配 解 在合的平物过衡（程体螯中系合要中物消加）耗入可氨能使水与物的金质浓属的度离溶为子解起2×性反0能应. 发的生氧改化变剂。（或还原剂），3 降低金属离子的浓度，从而降低3 配2离+子的稳定性。
+
2H
O OH 2 N C u
高中化学竞赛辅导课件 化学平衡
2BrCl (g)+ I2(g) 2IBr(g)+ Cl2(g) K 3 = K 1 ·K 2 = 0.45×0.051=0.023
4.1.3 平衡常数与 反应速率系数的关系
Kc
k正
k逆
expEa(正R） -TEa(逆）
exprHm RT
Van’t Hoff 方程式：
ln K 2 r H m
的K =3.2。 (1)当c(Ag+)=1.00 ×10-2mol·L-1, c(Fe2+)=0.100 mol·L-1, c(Fe3+)= 1.00 ×10-3mol·L-1时反应向哪 一方向进行?
(2)平衡时, Ag+ ,Fe2+,Fe3+的浓度各为多少?
(3) Ag+ 的转化率为多少?
(4)如果保持Ag+ ,Fe3+的初始浓度不变,使c(Fe2+)
解：
CO(g)+Cl2 (g) COCl 2(g)
开始cB/(mol·L-1)
开始pB/kPa 假设Cl2全部转化 又设COCl 2转化x 平衡pB/kPa
0.0350 108.5 108.5-83.7
x 24.8+x
0.0270 83.7 0
x x
0 0 83.7 -x 83.7-x
KpCpO /(pCO p(2)C /C2p)l/lp
4.2.1 判断反应的程度
K 愈大，反应进行得愈完全； K 愈小，反应进行得愈不完全； K 不太大也不太小(如 10-3< K <103),
反应物部分地转化为生成物。
4.2.2 预测反应的方向
反应商：
对于一般的化学反应：
4.1.3 平衡常数与 反应速率系数的关系
Kc
k正
k逆
expEa(正R） -TEa(逆）
exprHm RT
Van’t Hoff 方程式：
ln K 2 r H m
的K =3.2。 (1)当c(Ag+)=1.00 ×10-2mol·L-1, c(Fe2+)=0.100 mol·L-1, c(Fe3+)= 1.00 ×10-3mol·L-1时反应向哪 一方向进行?
(2)平衡时, Ag+ ,Fe2+,Fe3+的浓度各为多少?
(3) Ag+ 的转化率为多少?
(4)如果保持Ag+ ,Fe3+的初始浓度不变,使c(Fe2+)
解：
CO(g)+Cl2 (g) COCl 2(g)
开始cB/(mol·L-1)
开始pB/kPa 假设Cl2全部转化 又设COCl 2转化x 平衡pB/kPa
0.0350 108.5 108.5-83.7
x 24.8+x
0.0270 83.7 0
x x
0 0 83.7 -x 83.7-x
KpCpO /(pCO p(2)C /C2p)l/lp
4.2.1 判断反应的程度
K 愈大，反应进行得愈完全； K 愈小，反应进行得愈不完全； K 不太大也不太小(如 10-3< K <103),
反应物部分地转化为生成物。
4.2.2 预测反应的方向
反应商：
对于一般的化学反应：
苏教版高中化学选修四课件：2.3.2化学平衡的移动 (共21张PPT)
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
VV逆逆’O
V正
分析 △H ？0
(2)平衡移动的结果是“减弱”这种改变，不是“消除” 这种改变。
(2)平衡移动的结果是“减弱”这种改变，不是“消除” 这种改变。
N2 (g) + 3H2(g)
2NH3 (g)
原平衡N2 物质的量为1mol;体积不变再通入 1molN2达新平衡后N2 的物质的量为?
原平衡压强为1，增大压强为2，达新平衡后压强?
减小体积，增大压强，向气体系数和小的反应方向移动。
增大体积，减小压强，向气体系数和大的反应方向移动。
A+2B
2C其中A是气体，缩小容器体积时，
化学平衡向逆反应方向移动，判断A、B的状态。
aA (g) +bB (g)
cC (g)缩小体积为原来一半
时，当再次达到平衡时，c的浓度为原平衡时的1.8
倍，判断a+b与c 的关系。
V正’？ V逆’？ V正’和 V逆’大小关系？
V正’
V逆’
小结：浓度对化学平衡移动的影响
增加反应物浓度或减小生成物浓度，向正反应方向移动。 减小反应物浓度或增加生成物浓度，向逆反应方向移动。
写出氯气与水的反应： Cl2+H2O H++Cl-+ HClO
在氯水中加入①HCl(g)② AgNO3(s) ③ NaCl(s) ④ NaHCO3(s) ⑤ NaOH(s)平衡分别如何移动 ？
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2016/7/29
3．PCl5的分解作用为：PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g)，在 523.2K、101325Pa下反应到达平衡后，测得平衡混合物 的密度为2.695kg· m－3，试计算该反应在523.2K下的标 准平衡常数。【答案：1.778】
4．在1000K时，理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的 K ＝1.43。设有一反应系统，各物质的分压分别 为 p =0.500MPa， p =0.200MPa，p =0.300MPa， p =0.300MPa。试计算： （1）此反应条件下的，并说明反应的方向。 （2）已知在1200K时 K ＝0.73，试判断反应的方向。 （3）求该反应在1000～1200K范围内的 r H m 。
2016/7/29
2．酸碱反应的酸碱平衡常数与酸碱强度的定性关系。 【例题2】 在298K下，Mg(OH)2(s)在水中也发生电离： Mg(OH)2(s)====Mg2+(aq) + 2OH－(aq) 2 2 K [ Mg ( OH ) ] c ( Mg ) c ( OH ) 其平衡常数 sp 2 =1.2×10－11，试计算： （1）Mg(OH)2(s)饱和溶液中Mg2+的浓度，该溶 液能否使酚酞溶液变红？ （2）已知 K sp [ Al (OH )3 ] =1.0×10－33，那么 Al(OH)3(s)饱和溶液中Al3+的浓度是多少？
2016/7/29
4．化学反应计量方程式的通式表示：
0 n BB
B
此即1mol反应。式中n B为任一组分B的化学计量 数，对反应物取负值，对生成物取正值。
2016/7/29
5．反应进度 20世纪初比利时的Dekonder引进反应进度x 反应进度的定义： 0 n BB
B
x
nB nB,0
（p为反应体系的总压，n总为反应体系的总的物质的量）
2016/7/29
五．几种典型化学平衡的计算实例
1．理想气体反应的平衡转化率等。 【例题1】 在298K下，下面反应的反应热依次为： C8H18(g)+25/2O2(g) → 8CO2(g)+9H2O(l) r H m mol-1 ,1 = －5512.4 kJ· C(石墨)+ O2(g)→ CO2 (g) -1 = －393.5 kJ· mol r H m ,2 H2 (g) +1/2O2 (g) → H2O (l) r H m mol-1 ,3 = －285.8 kJ· 正辛烷、氢气和石墨的标准摩尔熵分别为：463.7 、 130.6、 5.694 J· K-1· mol-1。
K n nB ,eq
B
nB
p K p Kn n p 总
B
B
n B
可见，当 n B 0 时，
K n 是一个有量纲的物理量，
且仅与温度、压力和总物质的量有关。
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四．影响化学平衡的因素 1．温度的影响：
d ln K p dT
不定积分式： 定积分式：
dx
nD
D
nE
E
nF
F
nG
G
注意: 反应进度必须与化学反应计量方程相对应。 例如:
H2 Cl 2 2HCl
1H 2 2
1 2 Cl2 HCl
当x 都等于1 mol 时，两个方 程所发生反应的物质的量显然 不同。
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二．化学平衡的热力学和动力学特征
(r Gm )T , p 0 反应自发地向右进行
nB
pB Q p为压力商， Q p B p 它为无量纲的纯数。
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式中：
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K p 为反应的标准压力平衡常数，
又称标准平衡常数，
pB ,eq K p B p
nB
仅与温度有关，且为无量纲的纯数
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nB
c RT B K p Kc p
n B
可见，K c 仅与温度有关，且为无量纲的纯数。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K c cB ,eq
B
nB
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nB RT B K p Kc p
可见，当 n B 0 时，
B
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设正辛烷和氢气为理想气体，问： （1）298K下，由单质生成1摩尔正辛烷的反应的平 K 衡常数 p 是多少？给出计算过程。 （2）增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为 什么？ （3）升高温度对提高产率是否有利？为什么？ （4）若在298K及101.325Pa下进行，平衡气相混合 物中正辛烷的摩尔分数能否降到0.1? （5）若希望正辛烷在平衡气相混合物中的摩尔分 数达到0.5，则在298 K时，需要多大的压力才行? 给出计算过程。
状态函数的特性可描述为：
异途同归，值变相等； 周而复始，数值还原。
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几个常用热力学状态函数：
U：内能 H：焓 S：熵
U = Q + W
H = U + pV
A：亥姆霍兹自由能
G：吉布斯自由能
A = U- TS
G = H - TS
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3．化学反应计量方程式 化学反应计量方程式是用以表示一个反应系统的 变化关系的定量方程式。 一个反应系统的化学反应计量方程式有无数个。 任何一个写出的化学反应计量方程式都称为1mol 反应。
r H m 2 RT
r H m ln K p C RT
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2．压力的影响：
nB p B （p为反应体系的总压） Kp Ky p
3．惰性气体的影响
p K p Kn n p 总
B
n B
若： < 0,反应可正向自发进行; K p > Q p, 则 r Gm
K p = Q p , 则 r Gm = 0,反应处于平衡状态; Kp
<
Qp ,
则 r Gm > 0,反应可逆向自发进行.
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f Gm
标准生成吉布斯自由能
在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉 布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生 成吉布斯自由能
高中化学竞赛夏令营讲座
第十三讲
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主要内容
一．化学反应计量方程式和反应进度 二．化学平衡的热力学和动力学特征 三．理想气体反应的等温方程式和反应的平衡常数
四．影响化学平衡的因素
五．几种典型化学平衡的计算实例
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一．化学反应计量方程式和反应进度
1．物理化学的两个主要研究领域解决的问题 （1）化学热力学：解决变化的可能性的判断问题
研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平 衡的影响。
（2）化学动力学：解决将可能性变为现实性的问题
研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、 溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响。
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2．状态函数和状态函数的改变 用以描述体系状态的物理量称为状态函数。 某一状态函数改变等于该状态函数的终态值减去 该状态函数的始态值。
K p pB ,eq
B
nB
nB 1 B Kp Kp p
可见，当 n B 0 时，
B
K p 是一个有量纲的物理量，且仅与温度有关。
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(2)物质的量浓度平衡常数 K c 和 K c
cB ,eq Kc B c
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G H TS
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2．各种平衡常数及其相互之间的关系 对理想气体反应 ,
0 n B B( pg )，有
B
Kp (1)压力平衡常数 K p和
pB ,eq K p B p
nB
它仅与温度有关，且为无量纲的纯数。
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习题
1．当以5mol H2与4mol Cl2混合，最后生成2mol HCl, 若以下式为化学计量方程式： H2(g)+ Cl2(g) ====2HCl(g)，则反应进度为 。 【答案：1mol】
2．能否说：“对于理想气体反应体系，加入惰性气 体与降低总压对平衡转化率的影响总是相似的”？ 【答案：不能。只有在总压不变的情况下，加入惰 性气体等同于降低总压。而在总体积不变的情况下， 加入惰性气体对平衡无影响。】
Kc
是一个有量纲的物理量，且仅与温度有关。
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(3)物质的量分数平衡常数
Ky
K y y B ,eq
B
nB
nB p B Kp Ky p
可见，
K y 是一个无量纲的物理量，
且与温度、压力有关。
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(4)物质的量平衡常数 K n
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3．难溶盐的溶度积。
【例题3】 难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡。在一定温度 下，难溶化合物的饱和溶液的离子浓度的乘积为一常数，这 个常数用Ksp表示。已知： K sp ( AgCl ) c( Ag ) c(Cl ) ＝1.8×10－10， 2 K sp ( Ag 2CrO4 ) c 2 ( Ag ) c(CrO4 ) ＝1.9×10－12。 现有0.001mol· L－1 AgNO3溶液滴定0.001mol· L－1 KCl和 0.001mol· L－1 K2CrO4的混合溶液，试通过计算回答： (1) Cl－和CrO42－中哪种离子先沉淀？ (2) 当CrO42－以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中Cl－的浓度是多少？ Cl－和CrO42－能否达到有效分离？（设当一种离子开始沉淀， 另一种离子浓度<10－5 mol· L－1时，则认为能有效分离）