第5章_化学平衡习题课.

( pG ) ( p H ) Kp a b ( pA ) ( pB )
g
h
K p 称分压平衡常数
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Kp与Kc的关系： n n 根据 p ( ) RT 可推导出 K p K c ( RT ) V n ( g h) (a b)
注意： (1) 进行Kp与Kc的转换时，必须注意各物 理量的单位；
rGm = RTln(Q/ KӨ) Q < KӨ rGm < 0时， 正向反应自发进行 Q = KӨ rGm = 0 时， 反应达平衡态 Q > KӨ rGm > 0 时， 逆向反应自发进行 aA hH
[H ] c Q a [ A] c
n
p2 2 RT p1
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n P V RT
[ N 2O 4 ] p2 RT Kc 2 RT 2 pNO 2 2 p1 [ NO2 ] ( ) RT
p( N 2O 4 , g) p2 θ θ p2 θ p p Kp 2 p p ( NO2 , g ) 2 p1 2 p1 [ ] ( θ) θ p p
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2. 3.
4. 5.
二、平衡常数
1.
经验平衡常数： gG + hH
对任一可逆反应 aA + bB T一定，达平衡时，有
[G ] [ H ] Kc a b [A] [B]
g
h
K c 称浓度平衡常数
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对任一气相可逆反应
aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g)
T一定，达平衡时，有
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3. 多重平衡规则：
如果 反应3 = 反应1 + 反应2，则K3 = K1•K2
反应3 = 反应1 反应2，则K3 = K1/K2
4. KӨ 与rGӨ 的关系
(1)
化学反应等温式：
rGm = rGmӨ + RTlnQ 平衡时 rGm百度文库 = RTlnKӨ
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(2) 判断化学反应的方向：


1 n K p Kp ( θ ) p

注意：
(1) 溶液相反应的Kc与KӨ数值相等， 但Kc一般 有单位， KӨ无单位。 (2) 气相反应的 Kp 或 Kc 与 KӨ 数值一般不相等， 且Kp、Kc一般有单位， KӨ则无单位。
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(3) 书写化学平衡关系式时，只包括气态物 质平衡相对分压和溶液中各溶质的平 衡相对浓度；固体、纯液体和稀溶液 中大量存在的水相，其相对量为 1，不 必写在平衡关系式中。 (4) 为了计算简便，平衡关系式中的相对浓 度经常用一般浓度代替，但对于气态 物质必须代入其相对分压。
条件的改变 定温下增加反应物浓 度 化学平衡 向生成物方向移动 平衡常数KӨ 不变
定温下增加总压强(气 相反应)
定压下升高温度 其他条件不变，加催 化剂
向气体分子数减少方向 移动(n = 0的反应， 平衡不移动) 向吸热方向进行
无影响
不变
改变 不变
注意：体积增大相当于浓度减小或压强减小；而体积减小 相当于浓度或压强的增大。
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2. 平衡常数与温度间关系：
K r H T2 T1 ln K R T1T2
θ 2 θ 1 θ m
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有关化学平衡的计算题的解题思路
1、写出化学反应方程式
2、写出反应物的起始浓度 3、写出各种物质的平衡浓度 4、写出平衡常数表达式 5、将各种物质的平衡浓度代入平衡常数表达
h
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(3) 几种热力学数据之间的关系： rGmӨ = ifGmӨ(生成物) ifGmӨ(反应物)
rHmӨ = ifHmӨ(生成物) ifHmӨ(反应物)
rSmӨ = iSmӨ(生成物) iSmӨ(反应物) rGmӨ = rHmӨ TrSmӨ
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（ 2 ） 经验平衡常数 Kc 与 Kp是有量纲的 物理量， Kc的单位为 (mol· dm-3)n， Kp的单位为 (kPa)n或(Pa)n。只有当
n = 0 时， Kc与Kp才是量纲一的量。
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2. 标准平衡常数： 可逆反应达到平衡时，若以相对浓度或 相对分压表示平衡常数关系式，则得到标 准平衡常数。
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三、平衡转化率
平衡时已转化了的某反 应物的量(浓度) 平衡转化率% 100% 转化前该反应物的量 (起始浓度)
四、化学平衡的移动
1. Le Chatelier 原理：如果对平衡体系施加外部影 响(如温度、压强或浓度)，平衡将向着减小该影 响的方向移动。具体见下表。
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外界条件对化学平衡的影响
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pN 2O 4
[ N 2O 4 ] θ c K p [ NO2 ] 2 { θ } c
标准浓度c (= 1 moldm-3) 只适用于液相反应，不能 用于气相反应。
注 意 ： Kc 的 单 位 是 (mol•dm-3)-1 ， 而 Kp 是量纲为1的量，R的 取 值 应 为 8.314103 Padm3mol-1K-1。
K
θ c
[G ] g [ H ] h ( θ ) ( θ ) c c [A] a [B] b ( θ ) ( θ) c c
pG g p H h ( θ) ( θ) p p or K p pA a pB b ( θ) ( θ) p p
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气相反应K p 与K c和K p之间的关系： RT n K p Kc ( θ ) p
第六章 化学平衡
习题课
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本章内容小结
一、化学平衡特点
二、平衡常数 三、平衡转化率
四、化学平衡的移动
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一、化学平衡特点
1.
平衡建立的前提：恒温，封闭体系，可逆 反应。 平衡建立的条件：v正 = v逆。 平衡建立的标志：各物质浓度不再随时间 改变而改变。 平衡态是封闭体系可逆反应的最大限度。 化学平衡是动态平衡。
式中 6、解方程。
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例题1：
27oC时，反应2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时，反应物和产物的分压分别为p1和 p2。写出Kc，Kp和Kpө的表达式，并求出
Kc Kp

(以pө=100kPa计算）。
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解：
2NO2(g) 平衡时分压 故 p1 N2O4(g) p2
p( N 2O 4 , g) p2 Kp 2 2 [ p( NO2 , g)] p1 K c K p ( RT )