第二章_化学平衡

K2
计算反应
SO2 ( g ) NO2 ( g ) SO3 ( g ) NO ( g )
K3
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例2-2：已知25℃时反应 ①2BrCl(g) ②I2(g)+Br2(g) 计算反应 ③2BrCl (g)+ I2(g) 2IBr(g)+ Cl2(g)的 K 3 。
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例题：
H 2 (g) I 2 (g)
K1
1 H 2
2HI(g)
K1
[ p (HI ) / p ]2 [ p ( H 2 ) / p ][ p (I 2 ) / p ]
1 I 2 (g) 2 (g) 2
HI(g)
K2
K2
[ p(HI) / p ] (K 1 )1/2 1/ 2 1/ 2 [ p(H 2 ) / p ] [ p(I 2 ) / p ]
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对于一般的化学反应：
aA(g) bB(aq) cC(s)
xX(g) yY(aq) zZ(l)
x cY / c y pX / p K a cB / c b pA / p
K 是温度的函数，与浓度、分压无关。 标准平衡常数表达式必须与化学反应计 量式相对应。
编 号
[CO][H2O]
起始浓度/mol.L-1
0.010 0.020 0.010 0 0 0 0.0010 0 0 0
平衡浓度/mol.L-1
[CO] [H2O]
0.0060 0.0078 0.0059 0.0118 0.0040 0.0040 0.0060 0.0022 0.0122 0.0078 0.0041 0.0041 0.0069 0.0082 0.0082 0.0118
2HI(g)
0
正 107 逆 106
mol L s
1 1
7.60 1.20 0.345
0 2.04 3.43
10
2000 0.00397 0.00397 0.0121 4850 0.00213 0.00213 0.0157
正
逆
正 逆
H 2 (g) I 2 (g)
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§2.4
标准平衡常数的应用
2.4.1 2.4.2 2.4.3 判断反应的程度 预测反应的方向 计算平衡的组成
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2.4.1
K K K
判断化学反应的程度
愈大，反应进行得愈完全； 愈小，反应进行得愈不完全； 不太大也不太小(如 10-3< K <103),
反应物部分地转化为生成物。
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2.4.2 预测反应的方向

3
K1
K2
Fe3 3H 2O Fe(OH )3 ( s) 3H
应用多重平衡规则，Fe(OH)3溶于酸的反应 平衡常数为：
K K K

1
2
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附例2：已知下列反应在1362K时的标准平衡常数：
1 （）H 2 (g) S 2 (s) H 2 S (g) 1 2 （2）3H 2 (g) SO2 ( g ) H 2 S (g) H 2O (g) K1 0.80
（5）若同一反应的化学方程式写法不同，则标准 平衡常数将不同。例如合成氨的反应： （6）对于有固体或纯液体参加的可逆反应，则把 它们的浓度（或分压）当作常数1，在平衡 常数表达式中不表示。例如
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NH 4 HCO3 ( s ) NH 3 ( g ) CO2 ( g ) H 2O (l )
(1)
(2)
22
C2 H 5 OH (l ) CH 3COOH (l ) CH 3COOC2 H 5 (l ) H 2 O (l )
2.3 多重平衡规则
例2-1：已知反应
1 SO2 ( g ) O2 ( g ) SO3 ( g ) 2 NO( g ) 1 O2 ( g ) NO2 ( g ) 2 K1
（2）平衡常数的数值不随浓度（或分压） 的变化而变化，它仅是温度的函数。
（3）平衡常数表达式中各物质的浓度（或分压） 都指的是平衡状态时的浓度和分压。
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（4）在平衡常数表达式中，通常将生成物的浓度 （或分压）写在分式的上面，反应物的浓度 （或分压）写在分式的下面，式中每种物质 的浓度（或分压）的方次数就是化学方程式 中该物质的计量系数。
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反应（3）=反应（1）+反应（2）
K
3
K K 2
1

反应(4)=2×反应(1)+3×反应(2)-2×反应(3)
K 4 ( K ) ( K 2 ) /( K3 )
2 1 3 2
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附例1：
Fe(OH )3 ( s ) Fe 3OH
3OH 3H 3H 2O
2HI(g)
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化学平衡：
在一定条件下，可逆反应处于化学 平衡状态：
正 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。
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2.2 标准平衡常数表达式
表 CO2 + H2 = CO + H2O平衡体系（1200℃）的实验数据
---不可逆反应
N 2 ( g ) 3H 2 ( g ) 2 NH 3 ( g )

---可逆反应 可同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应。
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大多数化学反应都是可逆的。例如：
c / mol L1
t/s 0
H 2 (g) I 2 (g)
0.0100 0.0100
[CO2][ H2]
[CO2] [ H2] [CO] [H2O] [CO2] [ H2]
1 0.010 2 0.010 3 0.010 4 0
2.3
2.3 2.4
2.3
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0.020
0.020
在热力学中对物质的标准状态（简称标准态） 做如下规定：
p 是压力的标准态，数值等于100 kPa。
（1）气态物质的标准状态是指在任意温度（T） 下、具有理想气体性质的纯气体，处在标准 压力下的状态。
2HI(g)
[ p(HI) / p ]2 K [ p(H 2 ) / p ][ p(I 2 ) / p ]
对于溶液中的反应： Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)
[c(Sn 4 /c K [c(Sn 2 /c
Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)
)][c(Fe 2 /c )][c(Fe3 /c )]2 )]2
合编
5. 《无机化学例题与习题》高等教育出版社 6. 《无机化学习题集》华南理工大学编 7. 《分析化学习题集》浙江大学编
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四、教学方法
讲授方法：重点和难点讲授，部分内容自学。
学习方法：预习—听课—复习—作业
预习：了解内容，发现问题；
听课：带着问题进课堂，通过听讲解决问题；
复习：消化内容，使之成为自己的知识； 作业：自我检验对内容的掌握程度 登录学校网络的网络课堂。
减少为40学时，《分析化学》已减少为32学时。因此，
教学内容与教学学时之间的矛盾十分突出。将《无机
化学》和《分析化学》两门课程合并为《无机及分析
化学》正是为了化解这一矛盾。
2
3、《无机与分析化学》将《无机化学》的四大平衡： 酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡与
《分析化学》的酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、
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2HI(g)
H2 (g) I2 (g)
K3
K3
[ p ( H 2 ) / p ][ p ( I 2 ) / p ] =(K )-1 1 2 [ p ( HI ) / p ]
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在应用平衡常数的过程中，应注意以下几点： （1）因为压力和浓度除以各自的标准态， 所以 K 的量纲是1。
绪 言
一、无机与分析化学课程的特点
1、《无机与分析化学》是高等学校化工等专业的化学基 础课，它是培养化工、轻化、材料、高分子和制药等专
业工程技术人才整体知识结构及能力结构的重要组成部
分，同时也是后继化学课程的必不可少的基础理论课程。
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2、《无机与分析化学》是由《无机化学》和《分析 化学》两门课程合并后的新课程。在原来的教学体 系中，这两门课程的教学学时《无机化学》为120学 时，《分析化学》为90学时，现在《无机化学》已
K [ pNH3 / p ][ pCO2 / p ]
若反应在稀溶液中进行,则水的浓度不必写入表达 式中（如下方程式1）。若在非水溶液中进行,则水 的浓度须写入表达式中（如下方程式2） 。
NH 3 (aq) H 2 O(l ) NH 4 (aq) OH (aq)
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五、教学安排 六、成绩考核 总成绩=期末考试成绩（70~80％） ＋平时成绩（30~20％）。
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第二章
化学平衡的基本概念
§2.1 可逆反应和化学平衡
§2.2 标准平衡常数 §2.3 多重平衡规则 §2.4 标准平衡常数的应用 §2.5 化学平衡的移动
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§2.1 可逆反应和化学平衡
2KClO 3(s ) 2KCl(s ) 3O 2(g )
K 2 1.8 10 4
计算反应：（3）4H 2 (g) 2SO2 ( g ) S2 (g) 2 H 2O(g)
在1362 K时的标准平衡常数K3 ？
[ （）] 解： （3） （2） 1 2
K3 K 2 （
1.8 104 2 2 K1） （ ） 5.1108 0.8