第三章 化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)平衡2_第1頁
第三章 化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)平衡2_第2頁
第三章 化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)平衡2_第3頁
第三章 化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)平衡2_第4頁
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第三章化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)平衡2.2化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性及其判據(jù)自發(fā)過程:在一定條件下不需要外力作用就能自動進行的過程?;瘜W(xué)反應(yīng)的自發(fā)性水往低處流熱傳向低溫物體氣體向低壓處擴散電流向低電位點1.系統(tǒng)能量的降低;2.系統(tǒng)混亂度的增加;3.系統(tǒng)具有做功的本領(lǐng)。自發(fā)過程的特點關(guān)于系統(tǒng)能量的降低下述過程的共同特點是什么?水往低處流,直到水位差消失;熱傳向低溫物體,直到溫差消失;氣體向低壓處擴散,直到氣壓相等。電流向低電位點,直到電位相等;在這些自發(fā)過程中,系統(tǒng)的能量都降低了。那么,化學(xué)變化中系統(tǒng)的能量也降低嗎?自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)是放熱(△H<0)的嗎?CH4(g)+2O2(g)

→2H2O(l)+CO2(g)=-890.3kJ?mol-1<0CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)=+179.23kJ?mol-1

>0是放熱過程T=298K能不能根據(jù)△H<0判斷反應(yīng)是否自發(fā)?放熱過程是能量降低的過程。ΔrHmΔrHm反應(yīng)不能自發(fā)進行=+179.23kJ?mol-1

>0T=1200KΔrHm反應(yīng)能自發(fā)進行不是放熱過程不能!例題:試計算反應(yīng)2NH3(g)→N2(g)

+3H2(g)

的標(biāo)準(zhǔn)焓變ΔrHm解:

反應(yīng)式:

2NH3(g)=N2(g)

+3H2(g)ΔfHm(298.15K)/kJ·mol-1-46.100有:ΔrHm(298.15K)=92.2kJ·mol-1按此計算結(jié)果,

這個反應(yīng)應(yīng)該是非自發(fā)的。ΔrHm>0實際并非如此,在一定條件下該反應(yīng)是可以自發(fā)進行的。關(guān)于系統(tǒng)混亂度的增加

混亂度——組成物質(zhì)的質(zhì)點在一個我們看一個混亂度增加的例子:這是氣體在自動擴散,混亂度增大了。指定空間區(qū)域排列和運動的無序程度。

把一滴墨水滴進水中,墨水很快從低

系統(tǒng)的混亂度在熱力學(xué)中用熱力學(xué)函低熵值高熵值數(shù)熵來表示。散到整個水中)。熵值狀態(tài)(形成小滴)變成高熵值狀態(tài)(擴熵(S):

系統(tǒng)內(nèi)部質(zhì)點混亂度或無序度的量度。關(guān)于熵符號:S

,單位:J.K-1.mol-1。

有絕對數(shù)值,稱規(guī)定熵,S與n成正比。

熱力學(xué)第三定律:在0K時,任何純凈的完整晶態(tài)物質(zhì)的熵為零。298.15K時,參考態(tài)元素的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵不等于零。

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1摩爾純物質(zhì)的熵稱標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵。根據(jù)從0K到指定溫度下的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(熱容、相變熱等),求出該此溫度下謀物質(zhì)的熵值,這個熵值稱為該物質(zhì)的絕對熵。Sm,B(T)標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵:J.K-1.mol-1絕對熵:給你一些熵的數(shù)據(jù),你能建立什么概念:固態(tài)51.4641.0972.51

液態(tài)57.8643.0784.60

氣態(tài)153.59163.06229.62NaPNaCl72.489.5167.0NaClMgCl2AlCl3固態(tài)物質(zhì)的熵:不同溫度下的熵:T/K298.154005001000

S(C2H2,g)219.45233.84246.73301.50化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變可按下式計算:ΔrSm

(298.15K)=ΣBνBSm,B(298.15K)例題:計算下下述反應(yīng)在298.15K時的熵變。解:

(3×130.684+191.61-2×192.45)J.mol-1.K-1

=198.462J.mol-1.K-1=0.198kJ.mol-1.K-1Sm/J.mol-1.K-1

192.45

191.61130.6842NH3(g)N2(g)

+3H2(g)得:

ΔrSm

(298.15K)=ΔrSm

(T)≈ΔrSm

(298.15K)在孤立系統(tǒng)中,自發(fā)過程向著熵值增大的方向進行。(熱力學(xué)第二定律)能不能根據(jù)ΔrSm

(T)<0判斷反應(yīng)是否自發(fā)?ΔrHm(298.15K)=92.2kJ·mol-1ΔrSm

(298.15K)=0.198kJ.mol-1.K-1

非自發(fā)?自發(fā)?通過例題,得到的結(jié)果是:2NH3(g)N2(g)

+3H2(g)反應(yīng)的?

這就是說,單用ΔH或ΔS來判斷化學(xué)反

實際上,這個反應(yīng)在T<464K時是非自

熱力學(xué)把用ΔH<0,ΔS>0來判斷化學(xué)發(fā)的,在T>464K時則是自發(fā)的。應(yīng)的自發(fā)性是不行的。判據(jù)。它們是不全面和不準(zhǔn)確的。反應(yīng)的自發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)分別稱為焓判據(jù)和熵關(guān)于系統(tǒng)作功能力的問題這兩種功都是

有用功“水往低處流”是可以作功的:自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)也可以做有用功。Zn+Cu2+==Cu+Zn2+

利用這個反應(yīng)組裝成

吉布斯提出了一個新的能夠判斷化學(xué)ΔS的因子。反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù),它同時包含了ΔH和原電池便可以做電功了。吉布斯提出:判斷反應(yīng)自發(fā)性的標(biāo)準(zhǔn)是:在恒溫、恒壓下,如果某一反應(yīng)無論在理論上或?qū)嵺`上可被利用來做有用功(W′),則該反應(yīng)是自發(fā)的;如果必須從外界吸收功才能使一個反應(yīng)進行,則該反應(yīng)是非自發(fā)的。關(guān)于吉布斯函數(shù)

吉布斯定義了一個體現(xiàn)這種性質(zhì)的函G=H-TS

G

是狀態(tài)函數(shù);定溫定壓下系統(tǒng)狀態(tài)變化時:ΔG=ΔH-TΔS單位:kJmol-1。其值與n成正比。無絕對數(shù)值;稱吉布斯函數(shù)數(shù)G為:吉布斯函數(shù)與反應(yīng)進行的方向

用吉布斯函數(shù)判斷反應(yīng)方向的判據(jù)(吉布ΔG<0

自發(fā)過程

ΔG>0

非自發(fā)過程

ΔG=0

平衡狀態(tài)熱力學(xué)證明:

ΔG=Wmax′ΔG<0時,表明系統(tǒng)對環(huán)境作功。斯函數(shù)判據(jù))是,在恒溫、恒壓,只做體積功條件下:

此式表明:系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的減少等

所以,在恒、溫恒壓下ΔG<0

時,反

因為ΔG=ΔH-TΔS,所以吉布斯函功的能力,才是化學(xué)反應(yīng)的推動力。于系統(tǒng)對環(huán)境做的最大有用功。這種作應(yīng)可自發(fā)。于化學(xué)反應(yīng)是一個比較全面的判據(jù)。數(shù)變包含了焓變、熵變和溫度的因素,對恒壓下ΔH、ΔS和T對反應(yīng)自發(fā)性的影響類

型ΔHΔS

ΔG=ΔH-TΔS反應(yīng)

情況舉例1

-+-下皆自發(fā)任何溫度2O3(g)→3O2(g)2+-+任何溫度下非自發(fā)3--高溫為+低溫為-高溫非自發(fā)低溫自發(fā)HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)4++高溫為-低溫為+

高溫自發(fā)低溫非自發(fā)CaCO3(g)→CaO(s)+CO2(g)CO(g)→C(s)+O2(g)吉布斯函數(shù)的計算標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)

在指定溫度T時,由參考態(tài)元素生成物符號:ΔfGm,B

(T)

單位:kJ.mol-1標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)。質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變稱為物質(zhì)B的

某一溫度下,各物質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時化學(xué)反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)的變化。通式:

反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變ΔrGm

(T)=ΣBνBΔfGm,B(T)符號:ΔrGm

(T)

單位:kJ.mol-1吉-赫方程(吉布斯和赫姆霍茲證明)

任意溫度下的吉布斯函數(shù)變可按下ΔrGm

(T)≈ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K)

提示:ΔrSm(T)≈ΔrSm(298.15K)

ΔrHm(T)≈ΔrHm(298.15K)式近似計算:ΔrGm(T)=ΔrGm

(T)+RTlnПB(pB/p)νB等溫方程

恒溫恒壓,任意狀態(tài)下的摩爾吉布斯函函數(shù)變ΔrGm

(T)之間有如下關(guān)系:aA+bBgG+dD對于反應(yīng):ПB(pB/p)νB

=有:數(shù)變ΔrGm(T)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾吉布斯R=8.314J·K-1·mol-1,摩爾氣體常數(shù)例題:在25℃,問反應(yīng)

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)

向什么方向進行?已知:p(SO3)=1×105Pa,

p(SO2)=0.25×105Pa,p(O2)=0.25×105Pa。

解:按ПB表達(dá)式計算得:ПB=64,查熱力學(xué)數(shù)據(jù)表算得:ΔrGm=-141.73kJ.mol-1因此,按等溫方程得:ΔrGm=(-141.73+8.314×10-3×298.15ln64)kJ.mol-1

=-131.42kJ.mol-1答:反應(yīng)向正方向進行。怎樣判斷反應(yīng)的自發(fā)性反應(yīng)自發(fā)進行的判據(jù)是ΔrGm(T),不是ΔrGm

(T)。

若反應(yīng)是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進行的,此時:ΔrGm(T)=ΔrGm

(T)因此可用ΔrGm

(T)<0判斷反應(yīng)的自發(fā)性。代替ΔrGm(T)<0ΔrGm(T)=ΔrGm

(T)+RTlnПB(pB/p)νB若反應(yīng)不是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進行的,此時根據(jù)公式:求出ΔrGm(T)根據(jù)ΔrGm(T)<0判斷反應(yīng)的自發(fā)性。例題:對于2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g)在25℃,標(biāo)準(zhǔn)條件下向什么方向進行?ΔfGm,B/kJ.mol-1

-300.1940-371.06ΔrGm={2×(-371.06)-2×(-300.194)}kJ.mol-1答:

ΔrGm<0所以,

解:2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g)=-141.732kJ.mol-1反應(yīng)向正方向自發(fā)進行。

例題:在25℃,問反應(yīng)

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)

向什么方向進行?已知:p(SO3)=1×105Pa,

p(SO2)=0.25×105Pa,p(O2)=0.25×105Pa(非標(biāo)準(zhǔn)條件)按ПB表達(dá)式計算得:ПB=64,查熱力學(xué)數(shù)據(jù)表算得:ΔrGm=-141.73kJ.mol-1ΔrGm=(-141.73+8.314×10-3×298.15ln64)kJ.mol-1

=-131.42kJ.mol-1答:反應(yīng)向正方向進行。ΔrGm(T)=ΔrGm

(T)+RTlnПB(pB/p)νB解:根據(jù)

化學(xué)反應(yīng)的可行性即方向性是可掌握的。掌握了判斷化學(xué)反應(yīng)方向的工具(判據(jù)),人們就在化學(xué)反應(yīng)面前掌握了主動,人們就可以認(rèn)識、利用甚至設(shè)計化學(xué)反應(yīng)為人類服務(wù)。

反應(yīng)方向轉(zhuǎn)變溫度的估算fGm、rGm和rGm的關(guān)系(1)fGm(298)fHm(298)Sm(298)(生)-(反)rGm(298)(生)-(反)rHm(298)(生)-(反)rSm(298)rHm(T)rSm(T)

rGm(298)=rHm(298)-298rSm(298)

查表rHm(T)-TrSm(T)rGm(T)rGm(T)rGm(298)rHm(298)rSm(298)rHm(T)rSm(T)rGm(298)=rGm(298)+298RlnQrGm(298)公式?fGm、rGm和rGm的關(guān)系(2)例題(1)下列熱力學(xué)函數(shù)中,數(shù)值為零的是:fHm(O3,g,298K)fGm(I2,g,298K)fHm(Br2,l,298K)

Sm(H2,g,298K)例題(2)已知298.15K反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的rHm=178.2kJ·mol-1,rSm=160.8J·K-1·mol-1

求:(1)反應(yīng)在500K時的rGm。(2)判斷在標(biāo)態(tài)下,500K時該反應(yīng)能否自發(fā)進行?(3)估算CaCO3在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下開始分解的最低溫度。解:(1)rGm=rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=178.2–500160.81000=97.8kJ·mol-1

(2)rGm>0,所以該反應(yīng)在此條件下不能自發(fā)進行。(3)設(shè)CaCO3開始分解的最低溫度為T轉(zhuǎn),則

rGm=rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)0TrHm(298.15K)/rSm(298.15K)=178.2kJ·mol-1/160.8J·K-1·mol-1=1180K例題(3)298K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下,下列反應(yīng):MgO(s)+SO3(g)==MgSO4(s)rHm=-287.6kJ·mol-1,rSm=-191.9J·K-1·mol-1問:(1)上述反應(yīng)能否自發(fā)進行?(2)

對上述反應(yīng)來說,是升溫有利還是降溫有利?(3)計算使反應(yīng)逆向進行所需最低溫度?解:(1)rGm=rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=-287.6-298(-191.9)/1000=-230.4kJ·mol-1反應(yīng)為自發(fā)。(2)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變均為負(fù)值,所以降溫有利于反應(yīng)進行。(3)rGm=rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)0-287.6-T(-191.9)/1000=0T=1499K課本p34N2O4

2NO2(1)

N2O4(g)(無色)2NO2(g)(棕色)MnO22KClO3==2KCl+3O2可逆與不可逆在同一條件下,既能向一個方向進行,又能向相反方向進行的化學(xué)反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)??赡娣磻?yīng)是化學(xué)反應(yīng)的普遍現(xiàn)象,不可逆反應(yīng)是相對的。反應(yīng)物生成物正反應(yīng)速度V1逆反應(yīng)速度V2V1>V2

反應(yīng)正向進行V1<V2

反應(yīng)逆向進行V1=V2

化學(xué)平衡狀態(tài)V1>>V2

不可逆反應(yīng)N2O4

2NO2(2)時間/s020406080100C[N2O4]/molL-10.100.070.050.040.040.04C[NO2]/molL-10.000.060.100.120.120.12平衡狀態(tài)體系各物質(zhì)的濃度不再隨時間而改變正反應(yīng)速度逆反應(yīng)速度反應(yīng)速度示意圖0.120-0.100-0.080-0.060-0.040-0.020-0.000-||||||||||020406080100NO2N2O4C/mol·L-1t/s化學(xué)平衡

正、逆反應(yīng)速率相等時體系所處的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡特征:從客觀上,系統(tǒng)的組成不再隨時間而變。平衡是自發(fā)的?;瘜W(xué)平衡是動態(tài)平衡。平衡組成與達(dá)到平衡的途徑無關(guān)。例題反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)平衡后,再向容器中充入含氧的同位素18O的氧氣,經(jīng)過一段時間后,18O原子存在于

(

)

A、O2

B、SO2C、O2

和SO2

D、SO2、O2和SO3

D標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K用以定量表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)。K

值越大,平衡混合物中生成物越多而反應(yīng)物越少,反之亦然。對于一般的化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(aq)+cC(s)==xX(g)+yY(aq)+zZ(l)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K是無量綱的量。對同類型反應(yīng),K值越大,表示正反應(yīng)進行的程度越大。K是溫度的函數(shù),與濃度、分壓無關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式必需與化學(xué)反應(yīng)計量式相對應(yīng)。計算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)時各物質(zhì)的分壓(濃度)為平衡狀態(tài)時的分壓(濃度)。對于純固體或純液體,認(rèn)為其濃度是標(biāo)準(zhǔn)的,相對濃度用“1”表示,方程中不表達(dá)。有水參加(或生成)的反應(yīng),應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體反應(yīng)進行計算(p53)平衡常數(shù)決定于方程H2(g)+I2(g)==2HI(g)K11/2H2(g)+1/2I2(g)==HI(g)K2

2HI(g)==H2(g)+I2(g)K3多重平衡規(guī)則Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)K1

Fe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g)K2方程(1)-(2),得:

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)K3則有幾個反應(yīng)相加(或相減)得到另一反應(yīng)時,所得反應(yīng)的平衡常數(shù)等于幾個反應(yīng)的平衡常數(shù)的乘積(或商)。例題已知25℃時反應(yīng)(1)2BrCl(g)==Cl2(g)+Br2(g)的

K1

=0.45(2)I2(g)+Br2(g)==2IBr(g)的K2

=0.051計算反應(yīng)(3)2BrCl(g)+I2(g)==2IBr(g)+Cl2(g)的K3

解:反應(yīng)(1)+(2)得:2BrCl(g)+I2(g)==2IBr(g)+Cl2(g)則K3

=K1

K2

=0.450.051=0.023標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)(1)計算平衡時各物種的組成例題:反應(yīng)CO(g)+Cl2(g)==COCl2(g)在恒溫恒容條件下進行。已知373K時K=1.5108.反應(yīng)開始時,

c0(CO)=0.0350mol·L-1,c0(Cl2)=0.0270mol·L-1,c0(COCl2)=0.計算373K反應(yīng)達(dá)到平衡時各物種的分壓和CO的平衡轉(zhuǎn)化率.解:

CO(g)+Cl2(g)==COCl2(g)開始cB/(mol·L-1)0.03500.02700開始pB/kPa108.583.70變化pB/kPa-(83.7-x)-(83.7-x)(83.7-x)平衡pB/kPa24.8+xx(83.7-x)因為K很大,x很小,假設(shè)83.7-x≈83.7,24.8+x≈24.8則83.7100/24.8x=1.5108x=2.310-6平衡時:p(CO)=24.8kPap(Cl2)=2.310-6kPap(COCl2)=83.7kPa連乘算符對于一般的化學(xué)反應(yīng):aA+bB=xX+yY任意狀態(tài)下:

J為反應(yīng)商,可作為反應(yīng)進行方向的判據(jù).或標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用(2)(2)判斷反應(yīng)的進行程度K愈大,反應(yīng)進行得愈完全K愈小,反應(yīng)進行得愈不完全K不太大也不太小(如10-3

<K<103),反應(yīng)物部分地轉(zhuǎn)化為生成物(3)預(yù)測反應(yīng)的進行方向J<K

反應(yīng)正向進行J=K體系處于平衡狀態(tài)J>K

反應(yīng)逆向進行非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下反應(yīng)的rGm反應(yīng)aA+bB=xX+yY在等溫、等壓條件下:(1)氣體反應(yīng):(2)溶液反應(yīng):非平衡條件下的反應(yīng)方向rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgJ(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時,rGm(T)=0,J=KrGm(T)=-2.303RTlgK(T)

(2)將(2)代入(1)得:rGm(T)=-2.303RTlgK

+2.303RTlgJrGm(T)=-2.303RTlg(K/J)達(dá)到平衡狀態(tài)后由于反應(yīng)商項各物質(zhì)的壓力均為平衡狀態(tài)下的壓力,可寫做:lgK(T)=-rGm(T)/2.303RT例題(1)鋼在熱處理時易氧化,已知反應(yīng)Fe(s)+1/2O2(g)==FeO(s)rGm(773K)=-16.97kJ·mol-1,欲使鋼件在773K加熱進行熱處理時不被氧化,應(yīng)如何控制爐內(nèi)O2的分壓?解:已知rGm(773K)=-16.97kJ·mol-1rGm=rGm+2.303RTlg[p(O2)/p]-1/2=-16.97+14.80lg[p(O2)/p]-1/2欲使反應(yīng)正向不自發(fā)進行,需要rGm>0即-16.97+14.80lg[p(O2)/p]-1/2>0所以p(O2)<509Pa例題(2)已知630K時反應(yīng)A(s)2B(g)+C(g)的rGm=180.8kJ·mol-1,求該溫度下平衡時的pB和pC。解:根據(jù)rGm=-2.303RTlgKK=1.210-15K=(pB/p)2

(pC/p),而pC=1/2pB(pB/p)2

(pB/2p)=1.2

10-15則pB=1.3410-3kPa,pC=6.710-4kPa3.5化學(xué)平衡的移動勒夏特列-開創(chuàng)化學(xué)教育新紀(jì)元勒夏特列HenriLouisLeChatelier1850-1936法國化學(xué)家,教育家化學(xué)平衡移動:LeChatelier原理1848年,法國科學(xué)家LeChatelier

提出:如果改變平衡系統(tǒng)的條件之一(濃度、壓力和溫度),平衡就向能減弱這種改變的方向移動。LeChatelier原理只適用于處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng),也適用于相平衡系統(tǒng)。

濃度對化學(xué)平衡的影響化學(xué)平衡的移動:當(dāng)外界條件改變時,化學(xué)反應(yīng)從一種平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種平衡狀態(tài)的過程。對于溶液中的化學(xué)反應(yīng),平衡時,J=K當(dāng)c(反應(yīng)物)增大或c(生成物)減小時,

J<K平衡向正向移動。當(dāng)c(反應(yīng)物)減小或c(生成物)增大時,

J>K平衡向逆向移動。例題25℃時,反應(yīng)Fe2+(aq)+Ag+(aq)==Fe3+(aq)+Ag(s)的K=3.2.當(dāng)c(Ag+)=1.0010-2mol·L-1,c(Fe2+)=0.100mol·L-1,問:(1)c(Fe3+)=1.0010-3mol·L-1時反應(yīng)向哪一方向進行?(2)平衡時,Ag+,Fe2+,Fe3+的濃度各為多少?(3)Ag+的轉(zhuǎn)化率為多少?(4)如果保持Ag+,Fe3+的初始濃度不變,使c(Fe2+)增大至0.300mol·L-1,求Ag+

的轉(zhuǎn)化率.解:先計算反應(yīng)商,判斷反應(yīng)方向

J

<K,反應(yīng)正向進行計算平衡時各物種的組成

Fe2+(aq)+Ag+(aq)==Fe3+(aq)+Ag(s)開始cB0.1001.0010-21.0010-3

變化cB-x-xx平衡cB0.100-x1.0010-2-x1.0010-3+x3.2x2-1.352x+2.2×10-3=0x=1.610-3c(Ag+)=8.4×10-3mol·L-1

c(Fe2+)=9.84×10-2

mol·L-1c(Fe3+)=2.6×10-3mol·L-1求Ag+的轉(zhuǎn)化率設(shè)達(dá)到新的平衡時Ag+

的轉(zhuǎn)化率為2Fe2+(aq)+Ag+(aq)==Fe3+(aq)+Ag(s)平衡Ⅱ0.300-1.0010-21.0010-3+cB1.0010-22(1-2)1.0010-22說明平衡向右移動壓力對化學(xué)平衡的影響(1)部分物種分壓的變化:如果保持溫度、體積不變,增大反應(yīng)物的分壓或減小生成物的分壓,使J減小,導(dǎo)致J

<K,平衡向正向移動。減小反應(yīng)物的分壓或增大生成物的分壓,使J

增大,

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