第三章化学平衡 Chemical Equilibrium) 化学反应的可逆性( Reversibility)和可逆反应 (Reversible reactions) 绝大多数化学反应都有一定可逆性 例如:CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g)(水煤气)可逆性显著 2(g)+3H2(g÷-2NH3(g 可逆性显著 g(aq+ cl(ag= agCl(s 可逆程度小 只有极少数反应是“不可逆的”(单向反应) 例如:2KCO3(s)=2KCS)+3O2(g) 可逆反应在同一条件(温度、压力、浓度等)下, 能同时向两个相反方向进行的反应。 无机化学“可逆反应”≠热力学“可逆过程” (无机化学“可逆反应”多数为热力学“不可逆过程”)
第三章 化学平衡 （Chemical Equilibrium） ◼ 一. 化学反应的可逆性（Reversibility）和可逆反应 （Reversible reactions） ◼ 绝大多数化学反应都有一定可逆性： 例如: CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2 (g) (水煤气) 可逆性显著 N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) 可逆性显著 Ag+ (aq) + Cl- (aq) AgCl (s) 可逆程度小 ◼ 只有极少数反应是“不可逆的”（单向反应）： 例如：2KClO3 (s) = 2 KCl(s) + 3 O2 (g) 可逆反应⎯在同一条件（温度、压力、浓度等）下， 能同时向两个相反方向进行的反应。 无机化学“可逆反应”≠热力学“可逆过程” （无机化学“可逆反应”多数为热力学“不可逆过程”）
二、化学平衡的概念 (一)定义一可逆反应在一定条件下,正反应速率等于 逆反应速率时,反应体系所处的状态,称为“化学平 衡 例1:H2O(g+CO) H2(g+ co2(g) [co]or [H,] [CO2 or H2] Equilibrium lme一
二、化学平衡的概念 ◼ （一）定义—可逆反应在一定条件下，正反应速率等于 逆反应速率时，反应体系所处的状态，称为“化学平 衡” 。 ◼ 例1： H2O(g) + CO(g) H2(g) + CO2(g)
H2O(+ Co +cO Forward rate Equilibrium Reverse rate Forward rate Reverse rate Time
H2O(g) + CO(g) H2(g) + CO2(g)
二、化学平衡的概念(续) 例2: 204(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N2O4NO2浓度(见下表)。 次序 起始浓度浓度变化平衡浓度[NO2]2/[N204 /moldm-3/ mo1 dm-3/mo1 dm-3 1从反应N2O40.100-0.0600.040 0.36 物开始NO20 +0.1200.120 2从产物N2O40 +0.0140.014 0.37 开始NO20.100-0.0280.072 3从反应混N2O40.100-0.0300.072 0.37 合物开始NO20.100+0.0600.160
二、化学平衡的概念（续） ◼ 例2：N2O4(g) 2 NO2(g) 无色 红棕色 ◼ 在373 K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（见下表）。 次序 起始浓度 浓度变化 平衡浓度 [NO2] 2 /[N2O4] /mol·dm-3 /mol·dm-3 /mol·dm-3 1 从反应 N2 O4 0.100 -0.060 0.040 0.36 物开始 NO2 0 +0.120 0.120 2 从产物 N2 O4 0 +0.014 0.014 0.37 开始 NO2 0.100 -0.028 0.072 3 从反应混 N2 O4 0.100 -0.030 0.072 0.37 合物开始 NO2 0.100 +0.060 0.160
二、化学平衡的概念(续) 平衡时NO22/N2O不变, 即达到一个“常数”一称为“平衡常数”(K)。 N,O 4(g) 2NO 2(g) K=INO,2/N,OI =0.37(373K) (二)平衡常数( Equilibrium constants) 1定义:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,产物浓 度的方程式计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数 次方的乘积之比,为一常数,称为“平衡常数”。 符号:K。这一规律称为“化学平衡定律
二、化学平衡的概念（续） ◼ 平衡时 [NO2 ] 2 /[N2O4 ]不变， 即达到一个“常数”—称为“平衡常数”（K）。 N2O4(g) 2 NO2(g) K = [NO2 ] 2 /[N2O4 ] = 0.37 （373 K） （二）平衡常数（Equilibrium constants） 1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓 度的方程式计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数 次方的乘积之比，为一常数，称为“平衡常数” 。 符号：K 。这一规律称为“化学平衡定律”