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化学平衡的建立判断PPT教学课件

________，测量结果为________。
(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是
________，测量结果为________。
(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是
________，测量结果为________。
(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现
指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该为：________________________________________。 (5)全部测量结束后，应将选择开关拨到__________挡或者__________。 (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表。
间 ④各物质的物质的量，物质接的量浓度不随时间的延长而
改变
注意（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如
2SO2+O2 2SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量
是否随着时间的改变而改变来判断是
否达到平衡。
（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（如H2+I2(g) 2HI），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。
进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化
且正反应速率=逆反应速率
这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，
速率
正反应
速率相等
逆反应速率
时间
反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保
持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要
重点研究的重要概念—化学平衡状态

化学平衡胶体表面电化学PPT课件

0.115
r
G
m
RT
ln
K
8.314
298
ln
0.115
5.36 10 3 J mol 1
5
练习题
1.对于理想气体间的反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与
温度和压力皆有关系的是：
( D)
(A) Ka (B) Kc
(C) Kp
(D) Kx
2.对反应 CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) ：
7
例题
(1)NH4I(s)NH3(g)HI(g)
nx
x
y
(2)2HI(g)H2(g)I2(g)
y
1 (x y) 1 (x y)
2
2
平衡系统中气相的总量物 : 质
n总＝xy12(xy)22xmol
8
例题
由分解压 K 1 可 (3.2 6 知 7 p1 40)： 20.0328 设平衡时反应终系压统力 p，的为则最：
r G m 2 ( 2 . 5 2 ) 9 4 8 ( 9 7 . 2 5 ) 6 7 . 1 5 6 k 3 m J4
根据 rG ： m ＝R － lTnK,可求：
1
例题
K ＝ ex p rG m (R) T ex 7 p .1 6 (3 14 30 8 .31 24)9 2 .21 11 60 3
(2 2 ) (4 1 ) 1
K p K (p ) 2 .1 2 0 1 111 6 0 32 .3 12 8 18 5 P 7 0 1a
K x K p (p ) 2 .1 8 1 8 1 7 0 5 0 2 .1 8 1 17 0 3

电化学基本概念ppt课件

i i
两相间建立平衡电势
电极（Electrode)
电极材料/电解质
Zn|Zn2+, SO42Pt|H2,H+ Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
电极（Electrode)
电极材料/电解质 •传递电荷
Zn|Zn2+,SO42-,
•氧化或还原反应
Pt|H2,H+
的地点
•“半电池”
Fe|Fe3O4|Fe2O3|水溶液
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
e-
i
H2
Cl2
Na+
Cl-
Ag
Ag+
ei
Ag+
Ag+
H+
OH-
阴极
阳极
H+
NO3-
银阴极银阳极
法拉弟定律的几个要点
1. 电和化学反应相互作用的定量关系 2. 不受电极、外界条件的影响 3. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联） 4. 适用于单个电化学装置的多个反应（并联）
I
负极 e
e 正极
-2e Pb
Pb2+ PbSO4
H2O H+
SO4= SO4= H+
硫酸
+2e PbO2
Pb2+ PbSO4
铅酸蓄电池 (1860年--)
充电
(吸收电能)
负极 e
e 正极
Pb2+ PbSO4
+2e
Pb
Pb2+
H2O
PbSO4

(优质)电化学PPT课件

➢电位梯度对离子迁移速率的影响:
电位梯度越大，离子运动的推动力越大，即离子在电场作用下的运动速率与电位梯度成正比。用公式表示为：
r u (dE / dl)
r u (dE / dl)
式中 dE/dl 为电位梯度，比例系数u+和u- 分别称为正、负离子的电迁移率，又称为离子淌度（ionic mobility），相当于单位电位梯度时离子迁移的速率。它的单位是m2·s-1·V-1。
没有通电流前，各区有5 mol 的一价的正离子及负离子（分别用“+”、“-”表示，数量多少表示物质的量）。
当有4 mol 电子电量通入电解池后，在阳极上有4 mol 负离子发生氧化反应，同时在阴极上有4 mol 正离子发生还原反应。溶液中的离子也同时发生迁移
当溶液中通过4mol电子的电荷量时，整个导电任务是由正、负离子共同分担的，每种离子所迁移的电荷量随它们迁移速率的不同而不同。现假设有以下两种情况：
举例区分各种电极：
1) 若电流表的偏转方向与电流方向相反，请标出正极和负极。并说明为什么？
2) 哪个是阳极？哪个是阴极？为什么？
3) 离子迁移方向：负（阴)离子迁向阳极；正（阳）离子迁向阴极
举例区分各种电极：
1) 标出：正极、负极；阳极、阴极。
2) 标出：正、负离子ຫໍສະໝຸດ 迁移方向§2.3 离子的电迁移率和迁移数
通电后离子迁移的结果：中部溶液的浓度仍保持不变，阴、阳两极部溶液浓度不同，且两极部的浓度比原溶液相比都有所下降，但降低的程度不同。(阳极部减少3mol ，阴极部减少1mol )
3、离子电迁移规律:
从上述两种假设可归纳出如下规律，即离子的电迁移规律： 1)向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量。

课件电化学.pptx

• 而 E MF = E ( 右极 , 还原 ) - E( 左极 , 还原) • EΘMF= E Θ ( 右极 , 还原 ) - EΘ ( 左极 , 还原 ) • 由标准平衡常数的定义式
反应( 电极反应及电池反应 ) 应是 EMF < Eex 时反应的逆反应。 • ( i i ) 从热力学上看 , 除要求 EMF< Eex 时的变化与 EMF> Eex 时
的变化相反之外 , 还要求变化的推动力 ( 即 EMF 与 Eex 之差 ) 只需发生无限小的改变便可使变化的方向倒转过来。
➢常考知识点精讲
➢常考知识点精讲
• 1. 电解质及其分类★ • 电解质是指溶于溶剂或熔化时能形成带相反电荷的离子 ,
从而具有导电能力的物质。电解质在溶剂(如 H2O) 中解离成正、负离子的现象叫电离。根据电解质电离度的大小 , 电解质分为强电解质和弱电解质 , 强电解质在溶液中几乎全部解离成正、负离子。弱电解质的分子在溶液中部分地解离为正、负离子 , 在一定条件下 , 正、负离子与未解离的电解质分子间存在电离平衡。
➢常考知识点精讲
• 6. 离子独立运动定律★★★ • 无论是强电解质还是弱电解质溶液 , 在无限稀薄时 , 离子间
的相互作用可以忽略不计 , 离子彼此独立运动 , 互不影响。每种离子的摩尔电导率不受其他离子的影响 , 它们对电解质的摩尔电导率都有独立的贡献。因而无限稀薄时电解质溶液摩尔电导率为正、负离子无限稀薄摩尔电导率之和。即
专业课命题规律分析及考点精讲
电化学系统的热力学及动力学
➢常考知识点精讲
• Ⅰ、本章框架及考情分析 • 出题形式为判断、选择、填空、计算，这一章难度不大，
掌握基本做题方法加上注意细节即可很好的应付考试。

化学平衡状态完整ppt课件

A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止
2、可逆反应 N2+3H2 2NH3 的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关
C 系中能说明反应已达到平衡状态的是（）
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
H.1个N N 键断裂的同时，有3个N–H 键断裂
I.容器内气体的密度不再随时间改变
J.容器内压强不再随时间改变
K. 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
“能变化的量不变就意味着反应达到平衡”
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11
3）此时浓度比=系数之比是平衡状态？
4）此时SO2所占有的百分含量是多少？ 5）50min、60min、70min时O2所占有的百分含量一样
吗？

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7
化学平衡状态的判断标志
1、直接标志：
（1）速率关系（2）各浓度不再改变
2、间接标志：
反应混合物各组分的百分含量不变（质量分数、物质的量分数、体积分数等）
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3.在恒容密闭容器中进行 N2(g)+3H2(g) 达到平衡的标志是( ABDFJK ) A. v(正)= v(逆)
2NH3(g)
B.N2、H2 、 NH3的浓度不再变化
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1：3：2 D.生成amolNH3的同时有amolNH3分解 E.单位时间内消耗amolN2，同时生成2amolNH3 F.单位时间内消耗3molH2，同时消耗2molNH3 G.1个N N 键断裂的同时，有3个N–H 键形成

天津大学物理化学第七章-电化学PPT课件

解：电极反应为：阳极 Ag→Ag++e阴极 Ag++e- →Ag
对阳极区的Ag+ 进行物料衡算，假定通电前后阳极区的水量不变(水分子不迁移)，则电解前阳极区23.14g水中原有AgNO3的物质的量为:
n 电解前 ( A g N O 3 )4 1 3 0 . 0 5 0 0 2 3 . 1 4 m m o l1 . 0 0 7 m m o l = n 电解前 ( A g + )
化学能与电能之间相互转换的规律
原电池
利用化学反应来产生电能将能够自发进行的化学反应放在原电池装置中使化学能转化为电能
电解池
利用电能来驱动化学反应将不能自发进行的反应放在电解池装置中输入电流使反应得以进行
-
4
无论是原电池还是电解池，其内部工作介质都离不开电解质溶液。因此本章除介绍原电池和电解池外，还
电解过程法拉第定律同时适用于
原电池放电过程
1 mol 电子电量=L×e = 6.023×1023(mol-1)×1.602×10－19 (库仑，C) = 96485 C·mol-1 = 1 F
-
12
电极反应的通式可写为：
或：
M ( 氧化态 ) z e
M ( 还原态 )
M ( 还原态 ) M ( 氧化态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)z e
但如将逆反应放入如图所示装置内，通电后，逆反应可进行。
极板/溶液：电子得失溶液中：离子定向迁移
利用电能来发生化学反应的装置成称为电解池
H2 阴极－
Fe
电解池
-
电源
O2 ＋阳极 Ni
KOH 水溶液
6

电化学平衡计算PPT课件

氧化-还原反应
Zn CuSO4 ZnSO4 Cu
)Zn | ZnSO4 (aZnSO4 ) CuSO4 (aCuSO4 ) | Cu(
2H2 O2 2H2O
) Pt, H2 ( pH2 ) | H (aH ) | O2 ( pO2 ), Pt (
)
Pt
,
H
2
(
pH2
)
|
OH
(a OH
)
正极（还原） 2H (aH ) 2e- H2( p2 ) H (aH ) | H2( p2 ),Pt
-)Pt,H2( p1) | H (aH ) | H2( p2 ),Pt(
E RT ln p2 2F p1
例：将下列扩散过程设计成电池，并写出其能斯
特方程。(1)H 2 ( p1 ) H2 ( p2 ) ( p1 p2 ) 解:(2) (2)Ag (a1 ) Ag (a2 ) (a1 a2 ) 负极（氧化） Ag Ag (a2 ) e-
H
2
(
p)
OH-
(a OH
-
)
H
2O(l)
e
-
OH-(aOH- ) | H2( p),Pt
正极（还原）
H
(a H
)
e-
1 2
H2(
p)
H (aH ) | H2( p),Pt
-)Pt,H2( p) | OH-(aOH- ) || H (aH ) | H2( p),Pt(
例：为反应设计电池。
Ag
2O(s)
EE
RT ln aSn2 2F aPb2
0.0113
8.314 298.15 2 96485
ln
0.1 0.01

电化学基本知识ppt课件

电池过程
阴极
阳极
ZnSO4
CuSO4
Zn
Cu
盐桥
1.1 V
典型电化学过程
e
电化学过程的特点
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 半反应: Zn(s) Zn2+ + 2e- 阳极反应 Cu2+ + 2e- Cu(s) 阴极反应电子不能在离子导体中运动离子不能在电子导体中运动即：电子与离子间必定在界面处发生了转化，这个转化就发生在离子导体和电子导体的界面处。
高频区为电极反应动力学（电荷传递过程）控制，低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。
从图可得体系R、Rct、Cd以及参数，与扩散系数有关，利用它可以估算扩散系数D。由Rct可计算i0和k0。
扩散阻抗的直线可能偏离45，原因：
电极表面很粗糙，以致扩散过程部分相当于球面扩散；除了电极电势外，还有另外一个状态变量，这个变量在测量的过程中引起感抗。
盐桥
1. 可以同时测量极化电流和极化电位； 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。
三电极的优点
1.2.5.1 辅助电极的作用实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求 ①辅助电极面积大；为使参比电极等势面，应使辅助电极面积增大，以保证满足研究电极表面电位分布均匀，如是平板电极：； ②辅助电极形状应与研究电极相同，以实现均匀电场作用。
参比电极
常见的参比电极 ①甘汞电极； Hg|Hg2Cl2|Cl- 由于Hg+→Hg2+ （亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。<70℃，另外，［Cl-］要饱和，防止发生变化)。

第4章平衡态电化学

1第4章平衡态电化学电化学热力学建立了可逆电池电动势与该电池的电池反应的热力学函数变之间的关系。

所以可以通过测量电动势来确定热力学函数变化，同时也揭示了化学能转变为电能的最高限度，为改善电池性能提供了理论依据。

4.1 自发变化的自由能与电池电动势所谓“自发变化”是指能够自动发生的变化，即无需外力帮忙，任其自然，不去管它，即可发生的变化。

而自发变化的逆过程则不能自动进行。

例如：(1) 气体向真空膨胀，它的逆过程即气体的压缩过程不会自动进行；(2) 热量由高温物体传入低温物体，它的逆过程热量从低温物体传入高温物体不会自动进行；(3) 各部分浓度不同的溶液，自动扩散，最后浓度均匀，而浓度已经均匀的溶液，不会自动变成浓度不均匀的溶液；(4) 锌片投入CuSO 4溶液引起置换反应，它的逆过程也是不会自动发生。

一切自发过程在适当地条件下可以对外作功；借助于外力是可以使一个自动变化逆向进行的，但不可避免地要在环境中留下影响，即环境要消耗功才能进行。

系统中物质的总能量可分为束缚能(bond energy)和自由能(free energy)。

束缚能是不能用于做有用功的能量，而自由能是在恒温、恒压条件下能够做最大有用功(非膨胀功)的那部分能量。

自由能具有加合性，一个体系的总自由能是其各组分自由能的总和。

自由能的绝对值无法测定，只能知道系统在变化前后的自由能变化(自由能差)△G 。

凡是恒温、恒压条件下的变化过程都可以用△G 来判断变化方向和限度。

△G =G 2-G 1 G 1，G 2：系统变化前后的自由能 (4.1)若△G ＜0，表明系统变化过程中自由能减少，这种情况属自动变化或自发变化；若△G ＞0，自由能增加，系统不可自动进行，必须从外界获得能量才能进行； △G =0，自由能不增不减，表示系统处于动态平衡。

在等温、等压的可逆过程中，若不考虑由于体积改变而产生的机械功，原电池对环境所做的最大电功等于该电池反应的自由能的减少，即：△G = -W 电功= -nF E (4.2)交换1mol 电子的电量：96485C·mol -1(1法拉第 F) W 电功=E ×Q交换n mol 电子的电量：n F如果电池反应是在标准状态下进行，则 △G ϴ= -nF E ϴ (4.3) 当电池反应为1mol 时，有(图4-1) Δr G m = -zFE (4.4a)状态1状态2G推动力恒温恒压可逆过程可逆电池2和△r G m ϴ= -zFE ϴ (4.4b)Δr G m ——电池反应进度为1mol 时的吉布斯函数变，单位为J/molΔr G m ϴ——为参加电池反应的各物质都处于标准态时的吉布斯函数变，称为标准电动势 n ——电池输出单元电荷的物质的量(mol)z ——1mol 电池反应中，参与电极反应的电子摩尔数 E ——电池电动势，单位为VE ϴ——为参加电池反应的各物质都处于标准态时的电动势，称为标准电动势F ——法拉第常数，单位为C/mol注意：n 与z 是不同的，读者若没有学习过“反应进度(ξ)”这一简单概念，那么可将z ．理解为电池反应式．．．．．．．．中的．．计量系数．．．．，即1mol 电池反应是按照所写的方程将反应物完全转化为产物。