无机化学化学平衡.
2024年大专无机化学教案化学平衡(多场景)
大专无机化学教案化学平衡(多场景)大专无机化学教案——化学平衡一、教学目标1.理解化学平衡的概念，掌握化学平衡的表示方法。
2.学会判断化学反应是否达到平衡状态，掌握化学平衡的判定条件。
3.了解化学平衡常数与平衡浓度的关系，学会计算化学平衡常数。
4.掌握化学平衡移动的影响因素，学会分析化学平衡移动的方向。
5.了解实际应用中化学平衡的调控方法，培养学生解决实际问题的能力。
二、教学内容1.化学平衡的概念及表示方法（1）化学平衡的定义：化学反应在一定条件下，正反应速率相等，反应物与物的浓度不再发生变化的状态。
（2）化学平衡的表示方法：可逆反应的平衡状态用箭头表示，如：N2+3H2⇌2NH3。
2.化学平衡的判定条件（1）正反应速率相等：v正=v逆。
（2）反应物与物的浓度不再发生变化。
3.化学平衡常数（1）化学平衡常数的定义：在一定温度下，化学反应达到平衡时，物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。
（2）化学平衡常数的表达式：Kc=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b，其中，a、b、c、d分别为反应物A、B与物C、D的化学计量数。
（3）化学平衡常数的计算与应用：根据平衡浓度计算Kc，分析化学反应的进行程度。
4.化学平衡移动的影响因素（1）浓度：增加反应物浓度或减少物浓度，平衡向正反应方向移动；反之，平衡向逆反应方向移动。
（2）压力：对于气体参与的反应，增加压力，平衡向气体体积减小的方向移动；反之，平衡向气体体积增大的方向移动。
（3）温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。
5.化学平衡在实际应用中的调控方法（1）调整反应物浓度：通过添加或移除反应物，调控化学平衡。
（2）调整压力：对于气体反应，通过改变压力，调控化学平衡。
（3）调整温度：通过加热或冷却，调控化学平衡。
三、教学方法1.讲授法：讲解化学平衡的基本概念、判定条件、化学平衡常数及平衡移动的影响因素。
无机化学：第四章 化学平衡
第四章 化学平衡一、可逆反应和化学平衡在一定条件下，一个化学反应可以按照反应方程式从左到右进行，又可以从右向左进行，这就叫做化学反应的可逆性。
化学平衡具有以下特点：（1）在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，平衡组成不再随时间变化；（2）化学平衡是动态平衡，从微观上看正、逆反应仍在进行，只是由于=υυ正逆，单位时间内各物质的生成量和消耗量相等，所以总的结果是各物质的浓度都保持不变；（3）在相同的条件下，只要反应开始时各种原子的数目相同，平衡组成与达到平衡的途径无关；（4）化学平衡是在一定条件下建立的，条件发生变化时，原来的平衡会被破坏，直至建立新的化学平衡。
二、平衡常数1、浓度平衡常数c K 与分压平衡常数p K大量实验发现，对任何可逆反应，不管反应始态如何，在一定温度下达到平衡时，各生成物浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比为一常数，称为化学平衡常数。
如反应 ()()A B C()D()a g b g c g d g ++[][][][]()()()()cdc a b c C c D K c A c B ⋅=⋅式中，c K 称为浓度平衡常数。
由于温度一定时，气体的分压与浓度成正比，可用平衡时的分压代替浓度，即[][][][]()()()()cdp a b p C p D K p A p B ⋅=⋅式中，p K 称为分压平衡常数。
由于c K 和p K 都是通过考察实验数据得到的，因此称为实验平衡常数（又称经验平衡常数）。
实验平衡常数是有单位的，其单位由平衡常数表达式来决定，但在使用时，通常只给出数值而不标出单位。
应用理想气体状态方程和分压定律，可得()np c K K RT ∆=其中 ()()n c d a b ∆=+-+书写平衡常数表达式时注意的问题：（1）平衡常数表达式中各物质浓度均用平衡浓度（分压用平衡分压）（2）只写出有可变浓度或压强的物质，固体、纯液体和水不写出（3）平衡常数表达式和化学方程式的书写密切相关，同一反应，书写形式不同，平衡常数不同。
2024版无机化学化学平衡
01化学平衡基本概念与特点Chapter化学平衡定义及意义定义意义可逆反应与不可逆反应可逆反应不可逆反应动态平衡与静态平衡区别动态平衡静态平衡在化学反应达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，反应速率为零，反应处于静止状态。
但这是一种理想状态，实际反应中很难达到。
化学平衡常数表达式010202影响化学平衡因素分析Chapter增加反应物浓度减少生成物浓度原理030201升温降温原理1 2 3增加压力减小压力原理压力对化学平衡影响催化剂作用及机理催化剂作用催化剂机理03化学平衡移动原理及应用Chapter勒夏特列原理内容阐述平衡移动方向判断方法浓度变化压强变化温度变化工业生产中优化条件选择通过调整反应条件，实现有害物质的转化和资源的有效利用。
例如，利用化学平衡移动原理处理废水中的重金属离子，将其转化为沉淀或无害物质。
在能源领域，通过优化反应条件提高能源利用效率，减少环境污染。
环境保护和资源利用方面应用04无机物间相互转化规律探讨Chapter01020304酸碱中和反应碱与非金属氧化物反应酸与金属氧化物反应盐与盐反应酸碱盐之间反应类型总结氧化还原反应在无机物转化中应用金属的氧化与还原01非金属的氧化与还原02氧化还原滴定法03配位化合物形成条件和稳定性分析配位化合物的形成条件配位化合物的稳定性配位平衡的移动沉淀溶解平衡及其影响因素沉淀溶解平衡溶度积常数影响沉淀溶解平衡的因素05实验探究：验证化学平衡原理Chapter设计思路及实验目的设计思路通过观察和测量反应体系中各物质浓度的变化，验证化学平衡原理。
实验目的掌握化学平衡的概念和原理，学习实验方法和技能，培养分析问题和解决问题的能力。
仪器试剂准备和操作步骤仪器准备天平、烧杯、量筒、移液管、容量瓶、滴定管、搅拌器等。
试剂准备所选反应体系的反应物和生成物，如醋酸和醋酸钠、溴化钾和溴酸钾等。
操作步骤按照实验方案配制不同浓度的反应溶液，混合后观察反应现象并记录数据。
无机化学：化学平衡
平衡常数
C. 稀溶液中，水不列入表达式。例：
Cr2O7 2- (aq) + H2O (l) ⇋ 2CrO4 2- (aq) + 2H+ (aq)
K
[CrO42 C
]
2
[
H C
]
2
[Cr2O72 C
]
平衡常数
D.平衡常数表达式及其数值与化学反应方程 式的写
法有关,方程式的配平系数扩大n倍 时, K Kn;
aA + bB ⇋ dD+ eE:
K
([ D] / C )d ([ E] / C )e ([ A] / C )a ([ B] / C )b
E (CB
/ /
C C
)e )b
＝Q
增大反应物浓度或减少产物浓度，使反应商Qc 减小， Q < Kθ ，所以使化学平衡向正反应方向移 动，直到Q = Kθ ，达到新的平衡。(联系实验)
4273-5273K时,分解过 程占优势
平衡常数
（二） 化学平衡
N2O4气体
表4-1 373 K 时, N2O4 (g) ⇋ 2NO2 (g)平衡体系的建立
时 间 /s
0 20 40 60 80 100
C (N2O4)/(mol·L-1) 0.100 0.070 0.050 0.040 0.040 0.040
t/s
图4-1 N2O4
2NO2体系平衡的建立
平衡常数
N2O4 (g) ⇋ 2NO2 (g)
V
逆
等
V正
≠0
动
化学平衡
定
V正＝ V逆
V逆
变
t
平衡常数
无机化学第八章 化学平衡
方括号内表示的是物质的平衡浓度 Kc 是用平衡浓度表示的平衡常数
的表达式中可以看出, 从经验平衡常数 Kc 的表达式中可以看出,Kc 的单 即为浓度的某次幂. 位是: 位是:[mol dm-3]( e + d ) - ( a + b)即为浓度的某次幂. 当 (e + d) = (a + b) 时, Kc 无单位 对于气相反应: 对于气相反应: a A (g) +b B (g) eE (g) + dD (g)
§8-1
化学反应的可逆性和化学平衡
可逆反应:在一定条件下, 可逆反应:在一定条件下,一个化学反应即可从左 向右进行, 向右进行,又可以从右向左进行的反应 叫可逆反应. 叫可逆反应. 例如: CO2(g) + H2 (g) 例如:CO(g) + H2O(g) Ag +(aq) + Cl - (aq) AgCl (s) ↓ 化学反应的这种性质叫反应的可逆性. 化学反应的这种性质叫反应的可逆性.几乎所有 的反应都具有可逆性,只是可逆性程度不同.习惯上, 的反应都具有可逆性,只是可逆性程度不同.习惯上, 我们把可逆性显著的化学反应,称为可逆反应( 我们把可逆性显著的化学反应,称为可逆反应(用箭 头表示) 可逆性不显著的化学反应, 头表示);可逆性不显著的化学反应,称为不可逆反 用平行线表示) 应(用平行线表示).可逆反应最终将导致化学平衡 状态(即可逆化学反应可以完成的最大限度) 状态(即可逆化学反应可以完成的最大限度).
注意: 注意 平衡状态,平衡体系各物质浓度保持不变, (1)平衡状态,平衡体系各物质浓度保持不变,但各 物质浓度值与初始浓度有关. 物质浓度值与初始浓度有关. 平衡常数与各物质初始浓度无关但与温度有关. (2)平衡常数与各物质初始浓度无关但与温度有关. 2-2 平衡常数表达式的书写要求和多重平衡规则 1.平衡常数表达式的书写要求 1.平衡常数表达式的书写要求 反应体系中纯固体,纯液体及水溶液中的水的 反应体系中纯固体, 浓度不写入平衡常数表达式中. 浓度不写入平衡常数表达式中.如: Cr2O72-(aq) + H2O 2 CrO42-(aq) + 2H+(aq) Kc =
无机化学--第3章 化学平衡
（二）平衡常数（续）
注意： ① 平衡常数只是温度的函数，而与反应物或产物的起 始浓度无关（见表3.1）。 N2O4(g) 2 NO2(g) T / K 273 323 373 Kc 5×10-4 2.2×10-2 3.7×10-1 ② 平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。 2 SO2(g) + O2(g) = 2 SO3(g) K = 3.6 1024 (298 K)
2019/2/10
中山大学无机化学
（三）经验平衡常数与相对平衡常数（续）
物理量 = 纯数 x 量纲 (SI制) c = 0.25 mol· dm-3 (c / mol· dm-3 = 0.25) p = 30.45 kPa (p / kPa = 30.45) x = 0.45 (量纲 = 1 ) pH = 8.63 (量纲 = 1 ) （1）经验平衡常数（实验平衡常数）： Kc , Kp, Kx, K杂 例1：Cr2O72-(aq) + H2O (l) = 2 CrO42- (aq) + 2 H+ (aq) Kc = ([CrO42-]2 [H+]2) / [Cr2O72- ] = 2.0 × 105 (mol· dm-3 )3 有量纲!
2019/2/10
中山大学无机化学
（三）经验平衡常数与相对平衡常数（续）
则混合气体中气体 i 的相对分压为: pir = pi / pø
溶液中溶质i 的相对（物质的量）浓度为： cir = ci / cø 溶液中溶质i的相对质量摩尔浓度为：bir = bi / bø
(上标 r – relative 相对的) 显然： pir 、cir 、bir 量纲为1、单值！
大学无机化学之化学平衡
平衡浓度/(mol/L)
CO2 H2 CO H2O
CO
0 0 0.001 0.002
H2O
0 0 0 0.020
[CO][H2O] [CO2][H2]
1 2 3 4
0.010 0.010 0.010 0
0.0040 0.0040 0.0060 0.0060 0.0022 0.0122 0.0078 0.0078 0.0041 0.0041 0.0069 0.0059 0.0082 0.0082 0.0118 0.0118
2HI(g)
r正 r逆
化学平衡： 在一定条件下，可逆反应处于化学 平衡状态：
r正=r逆≠0
特征： （1）系统的组成不再随时间而变。 （2）化学平衡是动态平衡。 （3）平衡组成与达到平衡的途径无关。
CO2＋H2＝CO＋H2O 实验 编号
起始浓度/(mol/L)
CO2 H2
0.010 0.020 0.010 0
[ p ( HI ) / p ] [ p (H 2 ) / p ]
1/ 2
HI(g)
2
[ p (I2 ) / p ]
1/ 2
(K 1 )1/2
K
2HI(g)
H2 (g) I2 (g)
3
[ p ( H 2 ) / p ][ p ( I 2 ) / p ] K3 =(K 1 )-1 2 [ p ( HI ) / p ]
COCl2(g)
0
开始pB/kPa
转化量
108.5
83.7
-(83.7-x)
0
83.7-x
-(83.7-x)
24.8+x
p (COCl
2
平衡pB/kPa
《无机化学》课件——第4章第2节化学平衡
1.NH4Cl(s)
NH3(g)+HCl(g)
2.3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)
3.N2H4(l) 4.H2O
N2(g)+2H2(g) H++O15H-
5.Ag2S(s)+H2(g)
2Ag(s)+H2S(g)
15
二、化学平衡常数
❖ 化学平衡常数是可逆反应的特征常数，它表示在 一定条件下，可逆反应进行的程度。K值越大，表 明在一定条件下反应物转化为生成物的程度越大 ； K值越小，表明在一定条件下反应物转化为生 成物的程度越小。所以，从K值的大小，可以推断
❖ 由于催化剂能同等程度地改变正反应和逆反应的 速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。但因
34
为它能大大缩短反应达到平衡的时间，所以在工 业生产中广泛使用催化剂来提高生产效率。
34
【课堂互动】
1.N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方 程式为：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝－92.4kJ·mol－1
A. 升高温度 B. 增大体系压强
C. 增大c(N2) D. 容器体3积6 增大
36
【课堂互动】
1. 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的 是( A )
A. H2(g)+I2(g) 2HI(g)
B. 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
C. 2SO2(g)+O2(g) D. C(s)+CO2(g)
❖1． 可逆反应 ❖ 只能向一个方向进行到底的反应叫做不可逆反应. ❖ 如：
2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑
❖像这种实际上只能向一个6 方向进行到底的反应叫 做不可逆反应。
无机化学中的化学平衡原理
无机化学中的化学平衡原理化学平衡是指一个化学反应在一定条件下的反应物与生成物之间的相对浓度不变，这种状态下的化学反应称为化学平衡反应。
无机化学中的化学平衡原理是指在无机化学反应中，化学物质在特定的环境下自行达到平衡的趋势，此时化学反应的反应物与生成物之间的浓度不再变化。
那么如何理解化学平衡原理，以及它在化学反应中所起的作用？化学平衡定律在研究化学平衡原理之前，我们要先了解化学平衡定律。
化学平衡定律是指化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度的乘积的比值是一个常数。
这个常数称为平衡常数。
平衡常数越大，说明反应越完全，反应达到平衡的趋势就越强。
同时，平衡常数也反映了一个化学反应能否基本达到反应物向生成物转化的程度。
在化学反应中，化学平衡定律起到了很重要的作用。
在一定条件下，反应物和生成物之间会达到一个动态平衡的状态。
这个状态下的化学反应是静态与动态的交替进行，反应的物质浓度不再发生变化，但是反应仍在持续进行。
如果反应物中某一物质在起始时的浓度改变，则整个平衡系统都会对这些变化进行调整，以使其达到新的平衡。
反应物和生成物之间的关系在化学平衡中，反应物和生成物之间的关系是非常复杂的。
不同的化学反应中，反应物与生成物之间有不同的关系。
具体来说，反应物的浓度越高，化学反应越倾向于生成物；而反之，反应物的浓度越低，化学反应倾向于反应物。
这是因为化学反应中的平衡状态实际上是一种能量最小化的状态。
这个过程中最小化的是自由能，因此化学反应倾向于达到自由能最小的状态。
如果某个反应物被移除，这会引起从生成物向反应物的反应，以达到新的平衡。
化学反应速率和反应平衡在化学反应中，反应平衡和反应速率是相关的。
反应平衡是指反应在特定的条件下达到的平衡状态，而反应速率是指反应物浓度的变化速度。
在化学反应中，反应速率通常受到化学反应体系中反应物分子之间相互碰撞的影响。
反应速率不同可以使化学反应达到平衡状态的速度也会有所不同。
化学反应可以在平衡态下保持很长一段时间。
无机化学 化学平衡
无机化学化学平衡化学平衡是无机化学中一个重要的概念，它描述了一个化学反应在达到一定条件下的动态平衡状态。
在化学平衡中，反应物和生成物的浓度或压力不再发生变化，但反应仍然在进行。
化学平衡的基本原理是来自于勒夏特列原理。
勒夏特列原理指出，在一定温度和压力下，一个化学体系中各组分的活度与其浓度（或压强）之间存在着对应关系。
活度是用来描述组分在体系中实际“活动程度”的物理量，与浓度相关。
当一个化学反应达到平衡时，各组分的活度相互之间存在均衡关系。
化学反应达到平衡的条件需要满足两个基本原则：一是反应物和生成物浓度之间的比例不再发生变化；二是反应速率的正反两个方向相等。
这两个原则保证了一个化学反应在平衡状态下可以持续进行，但是反应物和生成物的浓度（或压力）会保持不变。
化学平衡可以通过平衡常数来描述。
平衡常数（K）是一个表示反应混合物在平衡时各组分浓度之间的比例关系的数值。
它是由平衡时各组分的活度之积除以浓度之积得到的。
平衡常数与温度有关，对于不同的化学反应来说，它的数值会有所不同。
平衡常数大于1表示生成物浓度较大，反之小于1表示反应物浓度较大。
了解化学平衡的性质对于无机化学的研究和应用有着重要的意义。
化学平衡的研究可以帮助我们预测反应体系的行为和平衡位置，从而优化反应条件和提高反应产率。
在工业上，化学平衡的控制可以用于合成重要化学品、减少副产物生成和提高产品纯度。
一个经典的无机化学平衡反应是水的自离解反应：H2O ⇌ H+ + OH-在这个反应中，水分子可以自动解离为氢离子和氢氧根离子，达到动态平衡。
根据平衡常数的定义，这个反应的平衡常数就是[OH-][H+]/[H2O]。
化学平衡不仅存在于溶液中的反应，也存在于气相反应和固相反应中。
无机化学中还有许多其他重要的平衡反应，如溶解度平衡、酸碱中和平衡等。
总之，化学平衡是无机化学中一个重要的概念，它描述了一个化学反应在达到一定条件下的动态平衡状态。
了解化学平衡的性质和原理对于无机化学的研究和应用有着重要的意义。
大学无机化学之化学平衡(2024)
配位平衡常数计算及应用
配位平衡常数
表达配位反应平衡状态的物理量，与沉淀溶解平衡常数（Ksp）：表达式相似，沉淀溶解平衡常数的表达式中各 离子浓度项的次方数即为该离子的系数；而配位平衡常数的表达式中各离子浓度项的次方数则为该离子配体数的 负数。
应用
可用于预测和解释配位反应的结果，以及指导合成具有特定性质的配位化合物。
2024/1/29
氧化剂与还原剂
在氧化还原反应中，得电子的物质被称为氧化剂，失电子的物质 被称为还原剂。
氧化还原反应
指有电子转移的化学反应，包括还原过程和氧化过程两个同时进 行的半反应。
16
氧化还原反应方程式配平
01
氧化数法
通过比较反应前后各元素氧化数的变化，确定电子转移数目，从而配平
反应方程式。
配位化合物在材料科学中也有重要应 用，如用于制备荧光材料、磁性材料 等。
22
06
影响化学平衡因素及移动原理
2024/1/29
23
浓度对化学平衡影响
2024/1/29
沉淀溶解平衡
当溶液中存在难溶电解质时，其离子浓度的乘积会达到一 个定值，称为溶度积常数。当离子浓度改变时，沉淀溶解 平衡会发生移动。
3
深化对物质性质的认识
化学平衡研究有助于深入了解物质的性质和行为 ，为材料科学、环境科学等领域提供理论支持。
2024/1/29
5
化学平衡常数表达式
2024/1/29
沉淀溶解平衡常数（Ksp）
01
表达式为等于等于生成物浓度的幂之积，例如
Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]。
酸的电离平衡常数（Ka）
7
沉淀溶解平衡原理
沉淀溶解平衡的定义
无机化学第四章 化学平衡
4.1.4
4.1.1
c / mol L
1
化学平衡的基本特征
υ 正 × 10
7.60 1.20 0.345
6
大多数化学反应都是可逆的.例如:
t/s 0
H2 (g) + I 2 (g)
0.0100
2HI(g)
0
mol L s
1
υ 逆 × 10 7
1
0.0100
0 2.04 3.43
2000 0.00397 0.00397 0.0121 4850 0.00213 0.00213 0.0157
化学平衡: 在一定条件下,可逆反应处于化学 平衡状态:
υ正 = υ 逆 ≠ 0
特征: (1)系统的组成不再随时间而变. (2)化学平衡是动态平衡. (3)平衡组成与达到平衡的途径无关.
4.1.2
标准平衡常数表达式
H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g)
对于气相反应:
[ p ( HI ) / p ] 2 K = [ p ( H 2 ) / p ][ p ( I 2 ) / p ]
100.0kPa
§4.2 标准平衡常数的应用
4.2.1 判断反应的程度 4.2.2 预测反应的方向 4.2.3 计算平衡的组成
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
若反应开始时,GeO和W2O6 的分压均 为100.0kPa,平衡时 GeWO4 (g) 的分压为 98.0kPa.求平衡时GeO和W2O6的分压以及 反应的标准平衡常数.
大专无机化学教案化学平衡
大专无机化学教案-化学平衡教案章节：一、化学平衡基本概念1.1 平衡态的定义1.2 平衡态的表示方法1.3 可逆反应与不可逆反应二、平衡常数2.1 平衡常数的定义2.2 平衡常数的计算2.3 平衡常数与反应进行程度的关系三、平衡移动原理3.1 勒夏特列原理3.2 勒夏特列原理的应用3.3 平衡移动与反应条件的关系四、化学平衡的计算4.1 平衡常数表达式4.2 三段法求平衡浓度4.3 平衡常数与反应物转化率的关系五、实际应用举例5.1 工业合成氨的平衡计算5.2 酸碱滴定的平衡计算5.3 气相色谱法的平衡计算教学目标：1. 理解化学平衡的基本概念，掌握平衡态的表示方法。
2. 掌握平衡常数的定义和计算方法，了解平衡常数与反应进行程度的关系。
3. 理解平衡移动原理，学会运用勒夏特列原理分析和解决实际问题。
4. 学会使用三段法求解化学平衡浓度，了解平衡常数与反应物转化率的关系。
5. 通过对实际应用实例的分析，提高学生运用化学平衡知识解决实际问题的能力。
教学方法：1. 采用讲授法，系统讲解化学平衡的基本概念、平衡常数、平衡移动原理和平衡计算方法。
2. 利用案例分析和讨论，让学生深入了解平衡移动原理在实际应用中的作用。
3. 借助于实验和实践，让学生掌握三段法求解化学平衡浓度的技巧。
4. 运用多媒体教学手段，直观地展示化学平衡的相关概念和原理。
教学内容：一、化学平衡基本概念1.1 平衡态的定义：在一个封闭系统中，正反两个方向的反应速率相等，系统中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态。
1.2 平衡态的表示方法：用化学方程式和反应条件表示平衡态，如：N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g)。
1.3 可逆反应与不可逆反应：在平衡态下，可逆反应可以正反两个方向进行，而不可逆反应只能单向进行。
二、平衡常数2.1 平衡常数的定义：平衡常数K是反应物浓度与其物浓度之比的乘积的幂次方根。
2.2 平衡常数的计算：K = [NH3]^2 / ([N2] [H2]^3)。
无机化学：化学平衡 (Chemical Equilibrium)
在一定温度下，封闭体系达到平衡后，各 生成物浓度(或分压力)幂的连乘积与反应物浓 度(或分压力)幂的连乘积之比，是一个常数， 幂指数为化学计量系数。
aA + bB
Kc
[D]d [A]a
[E]e [B]b
dD + eE
Kp
pDd pEe pAa pBb
气相反应
Note：
1). [A]、[B]、[D]、[E]分别为体系中相应物质的平衡浓度(mol·L-1)。 2). a、b、d、e分别为体系中相应物质的化学计量系数。
3). 若反应为气相反应，则可用平衡时各气体相应的分压力表示(Pa) 。
4).量纲与方程式写法有关：如果a＋b＝d＋e， Kc和Kp无量纲； 如果a＋b ≠ d＋e， Kc和Kp有量纲， 其形式决定于 ∆ν＝ (d+e) - (a＋b)
5). 反应的平衡常数的越大，说明正反应趋势越强，反应的平衡点倾 向于生成物一方。
Fe3O4(s) + 4 H2(g) = 3 Fe(s) + 4 H2O(g)
K
p
[PH2O /P ]4 [PH2 /P ]4
Cr2O72 + H2O
2CrO42 + 2H+
K
([CrO42 ] / c )2 ([H ([Cr2O7 ]/ c )
]/
c
)2
5). 平衡常数的值与所采用的化学方程式有关，方 程式需配平。
N2 (g) + 3 H2 (g) = 2NH3 (g) 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) = NH3 (g)
❖ 7. 化学平衡 (Chemical Equilibrium)
溶液中四大平衡
无机化学 第四章 化学平衡
第一节 平衡常数
例如： (1)C(gra)+ O2(g) ⇌ CO2(g) (2)CO(g)+ 1/2O2(g) ⇌ CO2(g) (3)C(gra)+ 1/2O2(g) ⇌ CO (g)
K1 △rGm,1 K2 △rGm,2 K3 △rGm,3
△rGm,1 = △rGm,2 + △rGm,3
K1= K2 × K3
无机化学
第四章 化学平衡
Chapter4: Chemical equilibrium
内容提要
第一节 平衡常数 第二节 化学平衡的移动
第一节 平衡常数
一、 化学反应的可逆性和化学平衡
可逆反应：在相同条件下，既能向某一方向又 能向相反方向进行的反应。 化学平衡： 在可逆反应中正逆反应速率相等时， 体系各组份的相对量不随时间而改变的状态。 化学平衡特点： ★ 各物质的浓度或分压不再发生变化，反应 达到动态平衡； ★ 平衡条件破坏后，平衡会发生移动。 ★ 物质浓度或分压的幂的乘积比值为常数。
第二节 化学平衡的移动
（二）压力对化学平衡的影响 压力的变化对液相和固相反应的平衡几乎没有影 响。
对于任意气相反应： aA + bB ⇌ dD + eE 1、改变气体分压
增加反应物的分压或减小产物的分压，将使Q＜ Kθ，则 △rGm ＜0， 平衡正向移动。反之，平衡 逆向移动.
第二节 化学平衡的移动
★ 正、逆反应的Kθ互为倒数。即K正θ· K逆θ＝1
第一节 平衡常数
（1）2N2O4(g) ⇌ 4NO2(g) N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
K
1
p = p
NO2
p
N 2O4
p
无机化学教学5章化学平衡PPT课件
05
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡常数
沉淀溶解平衡常数（Ksp）
表示在一定温度下，难溶电解质在水中的溶解度。
Ksp的表达式
Ksp = [Ca2+][CO32-] / [CaCO3]，其中 [Ca2+][CO32-]和[CaCO3]分别代表溶液中钙离子、 碳酸根离子和碳酸钙的浓度。
Ksp的意义
用于判断沉淀的生成和溶解，以及计算溶液中离子 的浓度。
影响沉淀溶解平衡的因素
温度
温度升高，沉淀溶解平衡常数增大，沉淀溶解度 增大。
同离子效应
当溶液中存在与沉淀溶解平衡相同的离子时，会 降低沉淀的溶解度。
浓度
溶液中离子浓度的改变会影响沉淀溶解平衡常数 ，进而影响沉淀的生成和溶解。
盐效应
当溶液中加入强电解质时，会增大沉淀的溶解度 。
沉淀溶解平衡的应用
80%
影响因素
总结词
化学平衡常数受温度、压力、反应物浓度等因素的影响。
详细描述
温度对化学平衡常数的影响较大，温度升高，平衡常数一般会增大；压力对平衡常数的影响较小，但在高压条件 下，平衡常数可能会有所增大；反应物浓度对平衡常数的影响取决于反应的特性，对于可逆反应，反应物浓度的 变化会影响平衡常数的数值。
详细描述
酸碱平衡常数（通常用K表示）是温度的函数，反映了在一定温度下，酸和碱达 到平衡时各自的浓度。这个常数对于理解酸碱反应的本质和预测反应结果至关重 要。
酸碱平衡的移动
总结词
酸碱平衡的移动是化学反应动态平衡的表现，受到温度、压 力、物质的性质和浓度等多种因素的影响。
详细描述
当一个酸碱反应达到平衡状态时，平衡可能会因为温度、压 力、物质的性质或浓度的变化而发生移动。了解平衡移动的 规律对于预测和控制化学反应结果具有重要意义。
大学无机化学课件化学平衡
浓度
溶液中离子浓度的增加，会使离 子之间的相互碰撞次数增加，从 而提高了沉淀的溶解速率。
同离子效应
当溶液中存在与沉淀组成相似的 离子时，这些离子会与沉淀产生 同离子效应，使沉淀溶解平衡向 溶解方向移动。
沉淀溶解平衡应用
01
02
03
沉淀分离
利用沉淀溶解平衡原理， 可以将溶液中的不同组分 通过沉淀的方式进行分离 。
05
配位平衡
配位反应基本概念
01
配位体
提供配位原子的分子或离子
02
中心原子
接受配位体的原子
03
04
配位键
配位体中的孤电子对与中心原 子形成的共价键
配位数
中心原子与配位体形成的配位 键数目
配位平衡常数计算
01
配位平衡常数表达式：$K_{f} = frac{c(M^{n+})
cdot c(L)}{c(M^{n+}) cdot c(L)}$
材料科学中化学平衡应用
陶瓷材料制备
01
通过控制化学反应平衡，制备具有特定结构和性能的陶瓷材料
。
高分子材料合成
02
利用聚合反应的平衡条件，合成具有特定分子量和分布的高分
子材料。
金属材料制备
03
通过控制冶金反应平衡，制备具有特定成分和组织结构的金属
材料。
生命科学中化学平衡应用
生物分子相互作用
Байду номын сангаас研究生物分子之间的相互作用和平衡，如酶与底物之间的反应平 衡、蛋白质与核酸之间的结合平衡等。
提纯和精制
通过调节溶液的pH、温度 等条件，使沉淀溶解平衡 向溶解方向移动，从而得 到纯净的物质。
工业生产
无机化学笔记(四)化学平衡
无机化学笔记(四)化学平衡一、教学内容本节课的教学内容来自小学科学教材《无机化学》的第四章“化学平衡”。
本章主要介绍了化学平衡的概念、平衡常数、影响平衡的因素以及平衡移动原理。
具体内容包括：1. 化学平衡的概念：介绍化学反应达到平衡状态时的特点，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化。
2. 平衡常数：介绍平衡常数的定义、表达式以及其意义，平衡常数与反应的进行程度有关。
3. 影响平衡的因素：温度、压力、浓度对化学平衡的影响，以及勒夏特列原理。
4. 平衡移动原理：描述在改变影响平衡的一个因素时，平衡如何向减弱这种改变的方向移动。
二、教学目标1. 学生能够理解化学平衡的概念，知道化学反应达到平衡状态的特点。
2. 学生能够掌握平衡常数的定义和表达式，了解平衡常数与反应进行程度的关系。
3. 学生能够分析温度、压力、浓度对化学平衡的影响，并应用勒夏特列原理进行解释。
4. 学生能够理解平衡移动原理，并能够运用到实际问题的解决中。
三、教学难点与重点1. 教学难点：平衡常数的计算和应用，平衡移动原理的理解和应用。
2. 教学重点：化学平衡的概念，影响平衡的因素，勒夏特列原理。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、幻灯片播放器。
2. 学具：科学教材《无机化学》第四章，练习题，小组讨论记录表。
五、教学过程1. 引入：通过一个简单的化学反应实验，引导学生观察反应前后的变化，引发学生对化学平衡的好奇心。
2. 讲解：详细讲解化学平衡的概念，平衡常数的定义和表达式，影响平衡的因素以及平衡移动原理。
3. 练习：给出几个实例，让学生应用平衡常数和勒夏特列原理进行计算和分析。
4. 讨论：学生分组讨论，分享自己的解题过程和心得体会。
六、板书设计1. 化学平衡的概念2. 平衡常数的定义和表达式3. 影响平衡的因素4. 平衡移动原理七、作业设计反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)答案：平衡常数Kc = [NH3]^2 / ([N2][H2]^3)情况：在一定温度下，向一个平衡体系中增加反应物的浓度，平衡会向哪个方向移动？答案：平衡会向物的方向移动，以减少反应物的浓度。
无机化学-第3章化学平衡
（三）经验平衡常数与相对平衡常数（续）
例1： N2O4(g) = 2 NO2(g) (373 K) Kp = Kc (RT ) △n = 0.37 mol·dm-3 ×(8.314 J · mol-1 · K-1 × 373 K) = 370 mol·m-3 ×(8.314 J · mol-1 · K-1 × 373 K) = 1116 kPa （科学计算法） Kp与Kx的关系：用分压定律pi = pTXi，得： Kp = Kx pT △n
（三）经验平衡常数与相对平衡常数（续）
对于气相反应：a A(g) + b B(g) = d D(g) + e E(g) 相对压力平衡常数为 Kpr = ( [pDr ]d [pEr ]e) / ( [pAr ]a [pBr ]b) = Kp × ( pø)-△n = Kc (RT)△n ( pø)-△n (△n = d + e - a - b) 对于多相反应 a A(g) + b B(aq) = d D(s) + e E(g) 相对杂（混合）平衡常数为： K杂r = ( [pEr ]e) / ( [pAr ]a [cBr ]b) Kc r 、Kpr 、K杂r 统一为 Kr（或 Kø ）： 优点:① 量纲为1; ② 单值。
（二）平衡常数（续）
③ 平衡常数K 的书写形式和数值与方程式写法有关, K 是广度性质 (△Gø = -RT ln K ) 例：N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3(g) Kp = p2(NH3) / [(p(N2) p3(H2) ] ½ N2(g) + 3/2 H2(g) = NH3(g) Kp’= p (NH3) / [(p½ (N2) p3/2 (H2) ] Kp =(Kp ’)2 ④ 稀的水溶液反应，[H2O] 不写在平衡常数表达式中。 例：Cr2O72-(aq) + H2O (l) = 2 CrO42- (aq) + 2 H+ (aq) K = ([CrO42-]2 [H+]2) / [Cr2O72- ]
无机化学第5章化学平衡原理
5.1 化学平衡与标准平衡常数
＋ 如多相反应 Zn(s)+2H＋(aq)=Zn2＋(aq)+H2(g)， 其标准平 ，
衡常数K 的表达式为： 衡常数 Ө的表达式为：
K∅
c 平 Zn 2 +） p 平 H 2） （ （ ∅ ∅ c p = 2 + c平 H ） （ ∅ c
第五章 化学平衡原理
5.1 化学平衡与标准平衡常数 5.2 标准平衡常数的应用 5.3
无机化学
化学平衡的移动
5.1 化学平衡与标准平衡常数
5.1
化学平衡与标准平衡常数
5.1.1 化学平衡的基本特征 5.1.2 吉布斯自由能与化学平衡 吉布斯自由能与化学平衡—— 化学反应等温方程式 5.1.3 标准平衡常数 5.1.4 多重平衡
其中 c平=ceq；p平=peq
标准平衡常数K 与温度有关， 标准平衡常数 Ө与温度有关，与浓度或分压 无关。KӨ是一个无量纲的物理量。 无关。 是一个无量纲的物理量。
无机化学
5.1 化学平衡与标准平衡常数
此外， 此外 ， 标准平衡常数的数值和标准平衡常数 的表达式则与化学反应方程式的写法有关。 的表达式则与化学反应方程式的写法有关。 如合成氨的反应： 如合成氨的反应： N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) NH3(g) 2
无机化学
5.1 化学平衡与标准平衡常数
化学平衡从宏观上看似乎是静止的 ， 化学平衡 从宏观上看似乎是静止的，但实际上是一 从宏观上看似乎是静止的 种微观动态平衡 动态平衡(dynamic equilibrium)。 种微观动态平衡 。 化学平衡是相对的、有条件的。 化学平衡是相对的 、 有条件的 。 一旦维持平衡的条 件发生了变化， 件发生了变化 ， 体系的宏观性质和物质的组成都将发 生变化。 原有的平衡将被破坏， 平衡发生移动， 生变化 。 原有的平衡将被破坏 ， 平衡发生移动 ， 直至 建立新的平衡。 建立新的平衡。 化学平衡的基本特征： 化学平衡的基本特征： （1）体系的组成不再随时间而变。 ）体系的组成不再随时间而变。 （2）化学平衡是动态平衡。 ）化学平衡是动态平衡。 （3）平衡组成与达到平衡的途径无关。 ）平衡组成与达到平衡的途径无关。
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r Gm RT ln K
一、标准平衡常数的定义
标准平衡常数的特点
★ K 只与反应的本性和温度有关，与浓度或
分压无关； ★标准平衡常数与反应物和产物的性质及标准 状态的定义有关 ； ★标准平衡常数与化学反应方程的写法有关；
★ K 的单位为1。
二、标准平衡常数表达式
对任意化学反应： 0 A A(cd) B B(aq) C C(g)
平衡常数的物理意义
平衡常数表达了一定温度下反应进行的 限度。K值越大，达平衡时正反应进行得越 彻底，产物的量越多。
浓度平衡常数Kc
对液体反应，溶液浓度易测定，平衡常 数常用浓度平衡常数Kc表示，如——
HAc(aq) H (aq)＋Ac (aq)
+ + -
[H ][Ac ] Kc [HAc]
压力平衡常数Kp
不可逆反应
有些化学反应在某一方向上有很大的倾 向，我们常把这些反应当做不可逆反应。如:
Ag + (aq)＋I - (aq) AgI(s)
H 1/ 2O H O
2 2 2
实际上，大多数反应不能进行到底，只 有一部分反应物能转变为产物。
二、化学平衡
正反应速率等于 逆反应速率时体系所处 的状态叫做化学平衡(Chemical equilibrium)。 可逆反应总是 自发趋向于化学平 衡。
标准平衡常数的测定与计算
第一节
可逆反应与化学平衡
一、可逆反应 二、化学平衡
一、可逆反应
有些化学反应是可逆的。如：
H 2 (g)＋I 2 (g)
2HI(g)
可逆反应（reversible reaction）：在同 一条件下，反应既可以按方程式从左向右（ 正反应）进行，也可以从右向左（逆反应） 进行。
第三章
化学平衡
研究化学平衡的目的
实际生产中除了获得优质产品外，还需要知道： ①如何控制反应条件，使反应按人们所需要的方 向进行； ②在给定条件下，反应进行的最高限度是什么?即
高产率、低成本。
这就需要找出反应体系达平衡时的温度、压 力与各种物质的量及浓度的关系，以指导工业生 产，此即研究化学平衡的主要目的。
二、化学平衡 化学平衡的特征
• 平衡条件：正逆反应速率相等，即v正=v逆； • 平衡标志：反应物和生成物的浓度不随时间 的改变而改变； • 是一种动态平衡。
化学平衡定律
在一定温度下，可逆反应达化学平衡时， 体系中各物质的浓度不再随时间改变。则产 物的浓度以方程式中该物质化学式前的计量 系数为乘幂的乘积与反应物的浓度以其计量 系数为乘幂的乘积之比是一个常数，称为化 学平衡常数。
与反应起始浓度无关
平衡常数
化学反应 2HI(g) H (g) I (g) 温度 698.1 373 300 1500 平衡常数 1.84 10 0.36 3.8410-31 6.1510
-6 -2
＋ 2K大小不同，即K与温度 有关 2 同一反应，温度不同， 423 3.2 不同反应， K大小不同，即K与反应本性有关 N2(g)＋O2(g) 2NO(g) N2O4(g) 2NO2(g)
对气体反应，多用平衡时混合气体中各 物质分压间的关系来表示，称为压力平衡常 数Kp，如——
N 2 (g)＋3H 2 (g) Kp
2 pNH 3 3 p N 2 pH 2
2NH 3 (g)
Kc和Kp关系
气体反应也可用浓度平衡常数表示， 如—— N 2 (g)＋3H 2 (g) 2NH 3 (g)
平衡常数表达式
a A ＋b B dD＋eE [D]d [E]e K＝ a b [A] [B]
该比例系数 K 叫做反应在温度 T 时的 平 衡常数。由实验直接测定的，称为经验（实 验）平衡常数。标准状态时，由热力学定律 间接求算的，称为标准平衡常数。
平衡常数
同一反应，温度相等， K 大小一样，即 K
Kp p p p
2 NH 3 3 N2 H2
而
[NH 3 ]2 Kc 3 [N 2 ][H 2 ]
Kc和Kp关系
气体反应的Kc和Kp关系推导如下，对反 应—— aA(g)＋bB(g) dD(g)＋eE(g)
([D]RT )d ([E]RT )e Kp a b ([A]RT ) ([B]RT ) [D] [E] ( d e ) ( a b ) (RT ) a b [A] [B] =K c
A B C
反应的摩尔吉布斯自由能变为：
C c B p r Gm RT ln K RT ln B C B c C p
化学反应可用通式表示如下：
0 A A(cd) B B(aq) CC(g)
A B C
温度T时，反应的标准摩尔吉布斯自由能变为： r Gm （T） AGm, （ BGm,（ CGm,（ A T） B T） C T）
A B C
在国家标准中，标准平衡常数定义为： def K exp(r Gm /RT ) 上式常改写为：
化学平衡
某个反应发生后，其进行的程度或限 度，即化学平衡。 本章主要介绍化学平衡的概念、平衡 常数表达式的书写、及诸外界因素对化学 平衡的影响。
第三章
第一节 第二节
化学平衡
可逆反应与化学平衡
Hale Waihona Puke 标准平衡常数标准平衡常数的测定与计算 标准平衡常数的应用 化学平衡的移动
第三节 第四节
第五节
教学目的与要求
d e
Kc和Kp关系
气体反应的Kc和Kp关系推导如下，对反 应—— aA(g)＋bB(g) dD(g)＋eE(g)
K p K c ( RT ) n 其中n (d e) (a b)
第二节
标准平衡常数
一、标准平衡常数的定义
二、标准平衡常数表达式
一、标准平衡常数的定义
了解可逆反应，惰性气体对化学平衡的影 响； 熟悉化学平衡和标准平衡常数的概念； 掌握标准平衡常数表达式的书写；用热力 学数据或多重平衡规则计算标准平衡常数； 浓度、压力、温度对化学平衡的影响。
本章重点
标准平衡常数的表达式； 用热力学数据计算标准平衡常数； 用多重平衡规则计算标准平衡常数； 判断反应进行的限度 浓度对化学平衡的影响 本章难点