第五章化学平衡
第五章 化学平衡
第五章化学平衡授课时数：8学时主要内容：1. 化学反应的等温方程式和化学反应的亲的势2. 理想气体化学反应的标准平衡常数3. 温度对标准平衡常数的影响4. 其它因素对理想气体化学平衡的影响5. 同时反应平衡6. 真实气体反应及混合物和溶液中反应的化学平衡重点：1. 化学反应标准平衡常数的定义；2. 平衡常数和平衡组成的计算；3. 化学反应的等温方程式和等压方程式及其应用；4. 温度、压力及惰性气体等因素对化学平衡的影响。
难点：1. 利用等温方程式判断一定条件下化学反应可能进行的方向；2. 范特霍夫方程式的推导及其应用。
教学方式：1. 采用CAI 课件与黑板讲授相结合的教学方式；2. 合理运用问题教学或项目教学的教学方法；3. 作业：1，3，4，5，8，10，11，14，15，18，20，21，22，24，26，27，28；4. 答疑：(a) 课后答疑；(b) 通过网络答疑。
5．1化学反应的等温方程1．摩尔反应吉布斯函数和化学反应亲和势在一定的温度、压力和非体积功为零的条件下，化学反应B0BB ∑=ν的摩尔反应吉布斯函数为⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆<=自发平衡0m r G定义化学反应的亲和势A 为m r G A ∆-=A 代表在恒温、恒压和'0W =的条件下反应的推动力。
A >0反应能自动进行；A ＝0反应处于平衡态；A < 0反应不能自动进行。
2．摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系，平衡条件对于化学反应B0BB ∑=ν，随着反应的进行，各物质的量均发生变化，对多组分系统BBB d d d d n p V T S G ∑++-=μ如果在恒温恒压下BBB d d n G ∑=μ根据反应进度的定义 BBd d νξn =，得ξνd n B B d =，代入上式，则ξμνd d BB B ∑=Gmr BB B ,)/(G G P T ∆=∑=∂∂μνξ式中的()pξ∂∂T,G 表示在T ，p 及组成一定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度的变化率， 恒温恒压下均相反应的G -ξ曲线示意图称为摩尔反应吉布斯函数变。
第五章__化学平衡习题和答案
第五章 化学平衡选择题1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是(A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案：C 。
正确的说法应为0BB Bνμ=∑2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动3．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变(C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案：D 。
因ΔH＝ΔU＋Δ（pV ）4. 在等温等压下，当反应的Δr G m = 5kJ·mol -1时，该反应能否进行(A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C 。
应该用Δr G m 判断而不是Δr G m 。
5.已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为：(A) 4 (B) (C) 2 (D) 1 答案：C 。
6.反应 2C(s) + O 2(g)2CO(g)，其r G m/(J·mol -1) = -232600 - K ，若温度升高，则：(A) r G m 变负，反应更完全 (B) K p 变大，反应更完全 (C) K p 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C7.对于气相反应，当体系总压力p 变化时(A) 对K f 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p 无影响 (D) 对K f 、K r 、K p 均无影响 答案：A 。
第五章吉布斯自由能和化学平衡
• 在同一温度下，平衡常数的数值，不随压力（浓度）的变化 而改变，是一个定值（常数）。
• 平衡常数与反应的标准摩尔吉布斯自由能相关，是 化学反应的热力学性质之一。
2、平衡常数与温度的关系
2 KClO3 = 2 KCl + O2
2、什么是化学平衡？
——所谓化学平衡，指的是这样一种状态，此时： •正向反应的速度与逆向反应的速度相等 •参与反应的物质的浓度保持一定 •动态的平衡，而非化学反应停止
化学反应的可逆性的定量表征：平衡常数
二、平衡常数
1、什么是“平衡常数”？
对于一个特定化学反应 aA + bB
ΔS体系 + ΔS环境 > 0
三、吉布斯自由能
？吉布斯自由能变与自发反应的方向
？ 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变 ？ 温度对化学反应的吉布斯自由能变 及
化学反应方向的影响
？ 压力、浓度对反映吉布斯自由能变的影响
1 、吉布斯自由能变与自发反应的方向
既然熵作为自发反应方向判据的一个前提条件是体系必须 是一个孤立体系，而一般的化学反应都不是在孤立体系中进行 的，计算体系和环境的总的熵变也是非常困难的，故实际情况 中，以熵变作为判据并不方便。
什么情况下，混乱度过增加？
• 物质的三态
固态 < 液态 < 气态
• 溶解的过程 溶质的分子与溶剂的分子混合到一起
• 化学反应
反应前后，气态物质的总分子数增加
CaCO3 = CaO + CO2
• 温度
温度越高，混乱度越大，熵值越大
自发过程，往往是混乱度增加的过程
化学平衡
p
B
B
neq
B' B'
p
B
B
Kn
neq
B' B'
例1 已知反应
1 2
N
2
3 2
H
2
NH
3
在400℃、
30.4MPa时Kp=18.1×10-5kPa-1，原料气中N2
与H2的物质的量之比为1:3，试求N2的理论
转化率与平衡时NH3的摩尔分数。
解：
初始 1mol
3mol
0
平衡 (1-α)mol 3(1-α)mol
d
B
B
def
Kf
B
(
f
eq B
) B
( fGeq )g ( fReq )r L
(
f
eq D
)d
(
fEeq
)e
L
量纲为： p
B
B
以逸度表示 的平衡常数
K f =K d
pd
B
B
exp
ΔrGmd RT
pd
B
B
K f 只决定于反应本性和温度，与总压以及各物
质的平衡组成无关，也不受 pd 选取的影响
0
B
BB
DDEE
GG RR
B
B
B
DD
EE
GG
RR
< 0；未达到平衡 = 0；达到平衡 > 0；未达到平衡
1.标准平衡常数
K d def exp
B
B
Bd
RT
d B
BB
量纲为一
Bd
exp Bd
RT
K d 仅决定于反应本性和温度 p d 的不同取法也会影响 K d 的数值
物理化学 第五章 化学平衡.ppt
G
T
＜0；A＞0；ΔγGm＜0
.P
；反应正向进行；
G
T .P
=0； A=0；ΔγGm=0 ； 化学平衡
G
T .P
＞0；
A＜0；ΔγGm＞0；反应逆向进行；
2. 化学反应等温方程及平衡常数
对于理想气体反应
aAg+bBg
gGg+hHg
平衡转化率=某反应平衡时反应消耗原料的量/反应 开始投入原料的量×100%
产率=转化为指定产物的某反应物的量/该反应物的 原始量×100%
例1 已知反应
CO(g) H2O(g) H2 (g) CO2 (g)
在800℃时 K O 1
（1）若将等摩尔CO和H2O（g）在800℃反应。求平衡时CO的转化率和摩 尔分数。
ΔγGm=∑νBμB =gμG+hμH-aμA-bμB
gG hH aA bB
RT
ln
PG P
PA P
g
a
PH P
PB P
h
b
BB
RT
ln
PB P
B
令
Jp
PB P
4. 复相反应的平衡常数
对于复相反应 aA(g)+bB(l) hH(g)+gG(s)
∵l. s的化学势与P无关, μB(l或s)=μBθ
经推导, ∴ Kθ=∏(PB/Pθ)gνB 只与气体物质有关
1、Kθ与反应式写法有关。 反应式系数×2，平衡常数平方； 反应式系数÷2，平衡常数开方； 两反应式相加，平衡常数相乘； 两反应式相减，平衡常数相除；
物理化学：05 化学平衡
B(T )
RT
ln
fB P
K
f
fG P
fD P
g
d
fH P
fE P
h
e
(2)液相反应
a) aA(l) bB(l) gG(l) hH(l)
如果参加反应的物质是构成理想溶液，物质的化学势
表示式：
B
B
RT
ln
B
代入
K
G g H h A a B b
如果参加反应的物质均溶于一溶剂中，而溶液为稀
2、用作判据
化学反应等温式主要用作判据。等温方程式可以判断
一个化学反应是否能自发进行。因为用 rGm 作判据，
在等温、等压、只作膨胀功（体积功）不作其它功的情况
下，如果一热力学过程的：
G 0 G 0 G 0
能自发进行 达平衡 反应不能自发进行
将此结论推广应用于任意一气相反应，则从 等温方程式可以看出：
平衡时：CaO(s) CO2 ( g ) CaCO3 (s) 0
对于凝聚相（液体或固体），其化学势随压力变化不
大，并且凝聚相均处于纯态不形成固溶体或溶液。则
CaO(s)
CaO( s )
CaCO3 (s)
CaCO3 (s)
CO2 ( g )
CO2 (T )
RT
ln
PCO2 P
P )
P2 SO3
P P 2
SO2
O2
(1/
(1/ P )2 P )2 (1/ P )
KP
1 P
2 ( 2 1)
KP
(P
B )B
B
PB P
B
B＝产物的系数和－反应物的系数和 B
K
05章 化学平衡
例：N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g) 无色 红棕色 在 373K 恒温槽中反应一段时间后，反应 混合物颜色不再变化，显示已达平衡，测 得平衡时N2O4、NO2浓度
N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g)
N2O4-NO2体系的平衡浓度（373K） 0.100 0 0 0.100 0.100 0.100 -0.060 +0.120 +0.014 -0.028 -0.030 +0.060 0.040 0.120 0.014 0.072 0.072 0.160
三、与“平衡常数”有关的计算
例：C2H5OH + CH3COOH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O 若起始浓度c (C2H5OH) = 2.0 mol.dm-3 ， c (CH3COOH ) = 1.0 mol.dm-3 ， 室温测得经验平衡常数Kc =4.0 ， 求平衡时C2H5OH的转化率α。 解：反应物的平衡转化率 α% = (反应物起始浓度 - 反应物平衡浓度) / (反应物起始浓度) × 100
C2H5OH + CH3COOH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O 起始浓度/ 2.0 1.0 0 0 平衡浓度/ 2.0- 1.0- Kc = 2 / [(2.0- ) (1，得 = 0.845 mol.dm-3 C2H5OH平衡转化率
pi = ciRT , 代入KP表达式 KP = ( pDd pEe) / ( pAa pB b)
经验平衡常数存在两大问题 : ①多值性; ②△n≠0时，量纲≠1. （2）相对平衡常数：Kr (或标准平衡常数Kø ）
定义：“标准压力”为p ø
“标准（物质的量）浓度”为c ø SI制规定：p ø= 1 ×105 Pa（旧：101325 Pa） c ø = 1 mol· dm-3
第五章 化学平衡
物理化学电子教案
大部分化学反应可以几乎同时朝正、反两个方 向进行, 在一定条件 (温度, 压力, 浓度)下, 当正反两 个方向的反应速度相等时, 体系就达到了平衡状态, 平衡状态就是反应的限度.
◆平衡后, 体系中各物质的数量按一定的比例关系不再 改变. 一旦外界条件改变, 平衡状态就要发生变化. ◆ 平衡状态从宏观上看是静态,实际上是一种动态平衡. ◆ 实际生产中需要知道: 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?
θ rGm (T ) RT ln kfθ
rGm RT ln kfθ RT ln Qf
对理想气体反应:
则有:
Qf Qp
θ p
θ kfθ kp
rGm RT ln k RT ln Qp
第五章 化学平衡
物理化学电子教案
用化学反应等温式判断反应方向
化学反应等温式也可表示为：
物理化学电子教案
fG θ ) h ( H RT ln θ p fD θ θ [d ( D RT ln θ ) e( E RT ln p
fH ) ] θ p fE ) ] θ p
θ θ θ θ [( gG hH ) (d D eE )]
只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的 反应，可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由 于存在混合Gibbs自由能的缘故。
第五章 化学平衡
物理化学电子教案
如反应 D E 2F 为例，在反应过程中Gibbs自 由能随反应过程的变化如图所示。 R点，D和E未混合时Gibbs 自由能之和；
P点，D和E混合后Gibbs自 由能之和；
1 0
第五章化学平衡常数
Kc r 、Kpr 、K杂r 统一为 K r（或 K ø）：
优点:①量纲为1; ②在SI制中单值。
反应的自由能变化与平衡常数的关系
由范特霍夫等温方程：
rG m (T ) r G (T) RTlnJ m
平衡状态: △G = 0, Jp r = K r △G ø = - RT ln K r （△G ø K r） 而 △G ø = ∑i △fG iø （二）Van’t Hoff等温式的应用 把△G ø = - RT ln K r 代入 △G = △G ø + RT lnJp r 得：△G = - RT ln K r + RT lnJp r △G = RT ln（Jp r /K r ）
(3) 计算平衡时各物种的组成
实验平衡常数
平衡常数的获得除了由热力学计算外，还可以通过实验测定。 实验平衡常数(经验平衡常数) —— 由实验得到的平衡常数。
表6-1 500oC下的合成氨实验测定的平衡浓度与实验平衡常数（Kc）
[ H 2 ] / mol.dm
3
[ N 2 ] / mol.dm
3
第5章 化学平衡
Chapter 5 Equilibrium
本章要求
1、建立化学平衡常数的概念。 2、掌握反应产率或反应物转化为产物的转化率的计算。 3、学会讨论浓度、分压、总压和温度对化学平衡的影响。
内容提要
● 化学平衡状态
● 平衡常数
● 浓度对化学平衡的影响 ● 压力对化学平衡的影响 ● 温度对化学平衡的影响
H2(g) + I2(g) = 2 HI (g) K = 50.3 (713 K)
物理化学第五章化学平衡
G ξ = ∑ν B B = r Gm B T ,P
B
化学反应的亲和势，用A来表示，A只取决于系统的始、终态，是系统的强 度性质 二、化学平衡的热力学原因 在一定的条件下，自发的化学反应总是向着一定的方向进行，并进行到一 定的限度即达到平衡为止
r m p
J p (气) 只包括气体组分的分压商 平衡时
r Gm = 0
§5-2 等温方程及标准平衡常数
0 r Gm = RTLnJ p (平衡，g )
定义：
0 r Gm K ≡ exp RT 0
PB (g , 平衡) γ B ) 0 P PL 0 P = a PA 0 P
（ ξ 增大），则系统的Gibbs函数降低，这就是说，此时反应的倾向是自左 而右进行，即向生成产物的方向进行。 G G 若 > ，表明反应在反应进度 ξ 时，若反应继续正向进行，（ ξ 增 0
ξ T , P
大），则系统的Gibbs函数增大，此时反应不能向右进行，只能向左进行， 即向生成反应物的方向进行。 G 若 ξ = 0时，表明反应向右进行和向左进行的趋势相等，此时反应将达
§5-2 等温方程及标准平衡常数
0 Ky
0
PB = P y B
P K = ∏ B 0 BP
γB
K y = ∏ yB
B
P yB = ∏ P0 B
γB
γB
∑B ∑ P P γB = 0 ∏ yB = 0 P P B
γ
γB
Ky
Kn
PB = P
nB ∑ nB
P K = ∏ B 0 B P
§5-1 化学反应的方向和限度 一、化学反应的摩尔Gibbs函变 多组分封闭系统发生微小变化 ，系统的Gibbs函变表示为：
第五章化学平衡要点
K = B(pB /p )B K c = B(cB /c )B K y = B yB B Kn = B nB B
(c = 1moldm-3)
K K c ： K = B(pB /p ) B
K = B ((cB /c) c RT/p )B = K c (c RT / p ) B
2. 摩尔反应Gibbs函数与化学反应进度的 关系，平衡条件
对任一反应 0 BB
B
设恒T、p且W’ = 0，有 dG μBdnB
B
因为：dnBBdξ
所以： d G T,p = (BB B ) d
( G / ) T,p = BB B
= rG m
对如下反应： N2 (g) + H2 (g) = NH3(g)
式中第二项 BB RT ln (pB/p )
= RT BB ln (pB/p )
= RT lnB (pB /p )B
令
压力商Jp = B (pB /p )B
rG m = BB B + BB RT ln (pB/p ) = rG m + RT ln Jp
此即理想气体反应的等温方程。
2.标准平衡常数
K Ky： K = B(pB /p ) B = B(ptotal yB /p ) B = B yB B (ptotal /p ) B = K y (ptotal /p ) B (ptotal为总压)
K Kn： K = B(pB /p ) B = B(ptotal yB /p ) B
Jp = K 处于平衡；
Jp > K 反应逆向进行。
K 与化学计量式的写法有关。例如合成氨：
1. N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g);
第5章 化学反应平衡
d r H m r C p ,mdT
r C p ,m a bT cT 2
积分得：Δ H ΔH ΔaT 1 ΔbT 2 1 ΔcT r m 0 2 3
3
将 rH m （T）代入 vant Hoff 微分式，
积分：
dlnK
3.平衡常数的其它表示
气体混合物的平衡组成可用： 分压pB 、浓度cB 、摩尔分数yB等来表示
平衡常数相应地也有不同的表示方法：
K ( pB p )
νB (g)
B
K c (cB c )
νB (g)
B
K y yB
B
νB (g)
K n nB νB (g)
§5-2. 理想气体反应的标准平衡常数
1.标准平衡常数K 由化学反应平衡条件，反应达平衡时： rG m = rG m +RT ln Jp(平衡) = 0 (*)
r
定义 ：
J p (平衡） ( p（平衡） p ) B
νB (g)
K
B
（K 是纯数；其数值与化学计量式写法有关）
结论： 加压对气体物质的量减小（B (g)< 0） 的反应有利， 减压对气体物质的量增加（B (g)> 0）
的反应有利。 2. 恒温恒压下惰性组分对平衡的影响
K Kn
B ( g ) p p n总
加入惰性组分,反应总压减小, 相当于减压作用
对气体物质的量增加（B(g) 0）反应有利
K 2 Δ r Hm 1 1 定积分式： ln K1 R T2 T1
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。
物理化学-第五章化学平衡
ΔG1=0
ΔG2=RTln(bθ/b)
C4H6O4（饱和溶液, b=0.715 mol/kg)
G
f
G
θ m
(aq)
f
G
θ m
(s)
G1
G2
ΔfG
θ m
(aq)
Δf
G
θ m
(s)
RTln(bθ /b)
5.4 各种因素对化学平衡的影响 问题：
1. 对于已经达到平衡的反应，可否改变其平衡位置？
2. 如何选择最适宜的反应条件？ 工业合成氨 3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) 工业生产中的工艺条件一般是在520ºC， 30MPa，
B
pBeq
vB
pθ
平衡分压积
标准平衡常数, 简称平衡常数
rGmθ RT ln K θ 标准平衡常数Kθ热
力学定义式
K θ exp( rGmθ )
适用于任何类型的 化学反应
RT
任意化学反应
0 B BB
当化学反应处于平衡时：rGmeq
v
B
eq
B
0
B
化学势通式：
μB μBθ RTlnaB FB
（1） 根据反应的ΔrHmθ 和ΔrSmθ 计算
rGmθ
r
H
θ m
Tr Smθ
其中：
r
H
θ m
vB
f
H
θ m,
B
标准摩尔生成焓
B
Δr Smθ
vB Smθ , B
B
标准摩尔规定熵
由表中298.15K数据如何求T 下的ΔrGmθ？
T
r
H
θ m
物理化学-第五章-化学平衡
( g )
3. 增加反应物的量对平衡移动的影响
aA bB yY zZ 恒温恒容条件下增加反应物量对反应平衡的影响：
在已达到平衡的系统中，加入反应物A，瞬间A的分压增加，其他组分分压不变，结果Jp减小， 温度一定，Kϴ不变，反应右移。 恒温恒压条件下增加反应物量并不总是使平衡右移： 当起始反应物配比1：1时，平衡后加入反应物，会使平衡左移。
Kθ的实验测定和平衡组成的计算
Kθ的计算 1. Kθ可由热力学计算得到，由△rGθm=-RTlnKθ计算 2. Kθ 可由实验测定得到，由平衡时Kθ= ∏(PB/Pθ)vB( 理想气 体)可得
平衡组成的特点
1. 反应条件不变，平衡组成不变 2. 一定温度下，正向与逆向反应平衡组成算出的Kθ应一致 3. 温度不变，改变原料配比所得的Kθ应相同
注意：溶剂A和溶质B的标准态不同。
A
B
B
(r b
B
B B
/ b )B
习题
五氯化磷分解反应 在200℃时的Kθ =0.312，计算： （1）200℃、200kPa下PCl5的离解度； （ 2 ）组成 1 ∶ 5 的 PCl5 与 Cl2 的混合物，在 200 ℃ 、 101.325kPa下PCl5的离解度。
上式中△rHθ m=∑vB△fHθ m,B=-∑vB△cHθ m,B，△rSθ m=∑vBSθ m,B （2）通过△fGθ m来计算△rGθ m
△rGθ m=∑vB△fGθ m
（3）由相关线性反应计算，如果一个反应可由其他反应线 性组合得到，那么该反应的△rGm也可由相应反应的△rGm线
性组合得到
如 （3）=（1）+ 2*（2），那么 △rGθ m,3=△rGθ m,1+2△rGθ m,2
物理化学第五章化学平衡kj
称为活度商
标准平衡常数
01
范特荷夫等温方程
02
理想的液态混合物 aB=xB 或 B=1 aB= BxB
03
二、常压溶液（非电解质）
其中
范特荷夫等温方程
实际溶液溶质:
aB 就是活度
aB= b,BbB/bθ
称为活度商
e E + f F g G + h H
（1）若溶剂A不参与反应
aB=fB/Pθ
对理想液态混合物：
aB=xB
对理想稀溶液溶剂：
aB=xB
对理想稀溶液溶质：
aB= bB/bθ
aB= cB/cθ
对实际溶液：
aB 为活度
溶剂:
aB=x,BxB
溶质
aB= b,BbB/bθ
aB=c,B cB/cθ
对纯的液体或固体：
aB=1
对实际液态混合物：
常压下：
B= Bθ + RT ln ac, B
B = Bθ + RT ln ab, B
对纯的液体或固体B：
常压下： B = B*
Bθ
物质B的化学势通式表示：
对理想气体：
aB=PB/Pθ
对实际气体：
aB=fB/Pθ
对理想液态混合物：
aB=xB
对理想稀溶液溶剂：
aB=xB
●任意物质i：
i = i* + RT ln ai
●任意物质i：
ai =x,B xi
常压下即P与Pθ相差不大：
i iθ + RT ln ai
理想稀溶液：
●溶质B:
●溶剂A：
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第五章 化学平衡1.已知某反应的> 0，则该反应的平衡常数值…………………………… （）(A)> 0(B)< 0(C)> 1(D)< 12. 500 K时，反应SO2(g) + O2(g) ⇌ SO3(g) 的K p= 50，在同温下，反应2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) 的K p必等于……………………………………………（）(A)100(B) 2 10-2(C)2500(D) 4 10-43.某温度时，化学反应A +B ⇌ A2B的平衡常数K = 1 104，那么在相同温度下，反应 A2B ⇌ 2A +B 的平衡常数为………………………………………………… （）(A) 1 104(B) 1 100(C) 1 10-4(D) 1 10-84.在一定条件下，一个反应达到平衡的标志是…………………………………………（）(A)各反应物和生成物的浓度相等(B)各物质浓度不随时间改变而改变(C)= 0(D)正逆反应速率常数相等5.反应 Ag2CO3(s) ⇌ Ag2O(s) + CO2(g)，在110℃时的K p= 5.1 10-4，今在110℃的烘箱内干燥Ag2CO3，为防止其分解，必须使烘箱内空气中CO2的摩尔分数大于………（）(A) 5.1 10-4 ％(B) 5.1 10-2 ％(C)1/5.1 10-4 ％(D)6.在523 K时，PCl 5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)，= 1.85，则反应的(kJ·mol 为……………………………………………………………………………………………（）(A) 2.67(B)-2.67(C)26.38(D)-26707.已知在20℃，H 2O(l) ⇌ H2O(g)，= 9.2kJ·mol-1，H2O(l)的饱和蒸气压为2.33 kPa，则………………………………………………………………………………………（）(A)> 0，H2O(g)将全部变为液态(B)20℃，H2O(l)和H2O(g)不能达到平衡(C)20℃时，p H2O = 2.33 kPa，体系的Δr G m= 0(D)水蒸气压为100 kPa时，平衡向形成H2O(g)的方向移动8.某一气相反应A=B，同一温度下，则该反应的平衡常数是……………（）(A)0(B)大于1(C)小于1(D)19.硫酸铜有多种不同水合物，它们脱水反应的K p分别为:CuSO4·5H2O(s) CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g) K p1 ; CuSO4·3H2O(s) ⇌ CuSO4·H2O(s) + 2H2O(g) K p2 ; CuSO4·H2O(s) ⇌ CuSO4(s) + H2O(g) K p3 ; 为了使CuSO4·H2O晶体保持稳定(不风化也不潮解)，容器中水蒸气压p H2O 应为……（）(A)K p1 < p H2O < K p3(B)p H2O必须恰好等于K p2(C)K p1 > p H2O > K p2(D)K p2 > p H2O > K p310.已知在一定温度下:SnO2(s) + 2H2(g) ⇌ Sn(s) + 2H2O(g) K c= 21.0 ; CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) K c= 0.0340 ; 因此下列反应SnO2(s) + 2CO(g) ⇌ Sn(s) + 2CO2(g) 的K c值………………………（）(A)21.0(B)0.714(C)0.0243(D)21.111.在相同温度下 2H2(g) + S2(g) ⇌ 2H2S(g) K p1 ; 2Br2(g) + 2H2S(g)⇌ 4HBr(g) + S2(g) K p2 ; H2(g) + Br2(g) ⇌ 2HBr(g) K p3 ;则K p2等于……………………………………………………………………………………（）(A)K p1K p3(B)(K p3)2 / K p1(C) 2 K p1K p2(D)K p2 / K p112.已知在一定温度下 SnO2(s) + 2H2(g) ⇌ Sn(s) + 2H2O(g) K c= 21.0 ; CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) K c= 0.0340 ; 因此下列反应SnO2(s) + 2CO(g) ⇌ Sn(s) + 2CO2(g) 的K c值………………………（）(A)21.0(B)0.714(C)0.0243(D)21.113.在相同温度下 2H2(g) + S2(g) ⇌ 2H2S(g) K p1 ; 2Br2(g) + 2H2S(g)⇌ 4HBr(g) + S2(g) K p2 ; H2(g) + Br2(g) ⇌ 2HBr(g) K p3 ; 则K等于……………………………………………………………………………………（）(A)K p1K p3(B)(K p3)2 / K p1(C) 2 K p1K p2(D)K p2 / K p114.已知 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)；N2(g) + H2(g) ⇌ NH3(g) 和N2(g) +H2(g) ⇌ 2/3NH3(g) 的平衡常数分别为K1、K2和K3，则它们的关系是…（）(A)K1 = K2 = K3(B)K1 = (K2)2 = (K3)3(C)K1 =K2 =K3(D)K1 = (K2)1/2 = (K3)1/315.已知在一定温度下 SO3(g) ⇌ SO2(g) + O2(g) K c= 0.050 ; NO2(g)⇌ NO(g) + O2(g) K c= 0.012 ; 则反应 SO2(g) + NO2(g) ⇌ SO3(g) + NO(g) 的K c为……………………………… （）(A) 4.2(B)0.038(C)0.24(D)0.06216.已知： H2(g) + S(s) ⇌ H2S(g) K1 ; S(s) + O2(g) ⇌ SO2(g) K ; 则反应 H2(g) + SO2(g) ⇌ O2(g) + H2S(g) 的平衡常数是……………………………（）(A)K1 + K2(B)K1- K2(C)K1K2(D)K1 / K217.在2NO2(g) ⇌ N2O4(g) 平衡体系中，气体平均相对分子质量为69，则NO2和N2O4的分子数之比为…………………………………………………………………………… （）(A) 1 : 3(B) 2 : 3(C) 1 : 1(D) 3 : 218.反应A + B ⇌ C，焓变小于零，若温度升高10℃，其结果是……………………（）(A)对反应没有影响(B)使平衡常数增大一倍(C)不改变反应速率(D)使平衡常数减小19.可使任何反应达到平衡时增加产率的措施是……………………………………… （）(A)升温(B)加压(C)增加反应物浓度(D)加催化剂20.对于反应2CO(g) + O 2(g) ⇌ 2CO2(g)，= -569kJ·mol-1，提高CO的理论转化率的措施是……………………………………………………………………………… （）(A)提高温度(B)使用催化剂(C)充惰性气体以提高总压力(D)增加O2的浓度21.下列反应达平衡时，，保持体积不变，加入惰性气体He，使总压力增加一倍，则………………………………………………………………………（）(A)平衡向左移动(B)平衡向右移动(C)平衡不发生移动(D)条件不充足，不能判断22.反应= -92kJ·mol-1，从热力学观点看要使H2达到最大转化率，反应的条件应该是…………………………………………………………（）(A)低温高压(B)低温低压(C)高温高压(D)高温低压23.合成氨反应在恒压下进行时，当体系中引入氩气后，氨的产率是…………………………………………………………………………………（）(A)减小(B)增加(C)不变(D)无法判断24.在一定温度下，密闭容器中100 kPa的NO 2发生聚合反应，经过一段时间后达到平衡。
其最终压力为85 kPa，则NO2的聚合度为………………………（）(A)15 %(B) 30 %(C)45 %(D)60 %25.可逆反应在密闭容器中进行，其焓变小于零。
当达到平衡时，下列说法正确的是……………………………………………………………………（）(A)平衡条件不变，加入催化剂使平衡向右移动(B)保持体积不变，加入氮气使压力增加1倍，平衡向左移动(C)保持压力不变，通入氯气使压力增加1倍，平衡向左移动(D)向体系通入惰性气体，或降低温度，平衡向右移动26.在一容器中，反应，达到平衡，加一定量N2气体保持总压力不变，平衡将会………………………………………………………………………（）(A)向正方向移动(B)向逆方向移动(C)无明显变化(D)不能判断27.下列反应的平衡常数可以用K p = 1/ p H2表示的是………………………………… （）(A)(B)(C)(D)28.在一定温度下，将1.00 mol SO 3放入1.00 dm3的反应器中，当反应:容器内有SO2 0.60 mol，反应的平衡常数K c 为……………………………………………………………………………………………）(A)0.36(B) 0.68(C)0.45(D)0.5429.苯甲酸在水中的溶解度为：10℃时，0.207 g / 100 g H2O；30℃时，0.426 g / 100 g H2O，每摩尔苯甲酸的平均溶解热约为……………………………………………………………（(A)418 J/mol(B) 1.7 kJ/mol(C)26 kJ/mol(D) 41.8 kJ/mol30.已知下列前三个反应的K值，则第四个反应的K值为………………………………（）(1) K1(2) K 2(3) K3(4) K 4(A)K1 + K2 - K3(B)K1K2 / K3(C)K1K3 / K2(D)K13K2 / K331.分几步完成的化学反应的总平衡常数是…………………………………………… （）(A)各步平衡常数之和(B)各步平衡常数之平均值(C)各步平衡常数之差(D)各步平衡常数之积32.298 K 时，反应达平衡时，= 330 Pa，反应的为…………………………………………………………………………… （）(A) - 4.3 kJ·mol-1(B)+14.3 kJ·mol-1(C) +139 kJ·mol-1(D)-141 kJ·mol-133.某温度下，反应 的Kc = 0.56，若设法使c N 2 (g) = 0.1 mol·dm 3、c H 2 (g) = 0.2 mol·dm -3、c NH 3= 0.05 mol·dm -3，按热力学角度则反应是……………………………………………………………………………………………（ ）(A) 正向进行(B) 达到平衡状态(C) 逆向进行(D) 方向无法判断34.反应 的 K c = 1.86。