大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課件-工科-07化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡7.1化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法7.2化學(xué)反應(yīng)速率理論簡(jiǎn)介7.3影響反應(yīng)速率的因素7.4化學(xué)平衡及平衡常數(shù)7.5化學(xué)平衡的移動(dòng)掌握內(nèi)容：阿倫尼烏斯公式，溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；不同反應(yīng)類型的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)；有關(guān)化學(xué)平衡、平衡移動(dòng)及多重平衡的計(jì)算。熟悉(理解)內(nèi)容：過(guò)渡狀態(tài)理論；可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡，化學(xué)平衡的特征；濃度、壓力、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,速率常數(shù)k、質(zhì)量作用定律和速率方程式；化學(xué)平衡及平衡常數(shù)K

；化學(xué)平衡的移動(dòng)。了解內(nèi)容：瞬時(shí)速率的表示方式；碰撞理論、活化分子、活化能、活化分子百分?jǐn)?shù)；活化能與反應(yīng)焓變的關(guān)系。基

本

要

求P111-113

習(xí)題：4、12、13、14、17、19、21、23作業(yè)7.1.1平均速率(averagerate)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量單位：

mol·L-1·s-1mol·L-1·min-1

mol·L-1·h-17.1化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法7.1.2瞬時(shí)速率(instantaneousrate)

系統(tǒng)在某一時(shí)刻的反應(yīng)速率注：對(duì)于氣相反應(yīng)，也可用氣體的分壓代替濃度對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)aA+cC

dD+gG例：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)t=0s時(shí)c(B)/mol·L-12.04.00.0t=10s時(shí)c(B)/mol·L-11.01.02.07.2.1

碰撞理論

反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的先決條件，反應(yīng)物分子碰撞的頻率越高，反應(yīng)速率越快基本假設(shè)：7.2化學(xué)反應(yīng)速率理論簡(jiǎn)介以氣體分子運(yùn)動(dòng)論為基礎(chǔ)主要用于氣相雙分子反應(yīng)

反應(yīng)物分子間發(fā)生碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要非充分條件，分子碰撞必須具備一定的能量且在有效的方位，即發(fā)生有效碰撞才能反應(yīng)有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的碰撞臨界能(或閾能)：分子發(fā)生有效碰撞必須具備的能量活化分子：能發(fā)生有效碰撞的分子或：具有等于或大于臨界能的分子活化能(Ea)：活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差(activatedenergy)注：大多數(shù)反應(yīng)的活化能在60~250kJ·mol-1之間可逆反應(yīng)中，吸熱反應(yīng)的活化能總是大于放熱反應(yīng)的活化能Ea正Ea正Ea逆Ea,逆(1)7.2.2

過(guò)渡態(tài)理論(活化配合物理論)化學(xué)反應(yīng)不是通過(guò)反應(yīng)物分子間的簡(jiǎn)單碰撞就能完成，而是在碰撞后要經(jīng)過(guò)一個(gè)由反應(yīng)物分子以一定的構(gòu)型而存在的中間過(guò)渡狀態(tài)(活化配合物)NO+O3NO2+O2

OONOO化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化曲線Ea正Ea逆Ea正Ea逆

反應(yīng)物質(zhì)的本性

外界條件：濃度、溫度、催化劑7.3影響反應(yīng)速率的因素7.3.1基元反應(yīng)與速率方程基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)

基元反應(yīng)(elementaryreaction)由反應(yīng)物分子直接碰撞發(fā)生相互作用一步生成生成物分子的反應(yīng)2NO22NO+O2沒(méi)有可用實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)到的中間產(chǎn)物

非基元反應(yīng)(復(fù)合反應(yīng))可用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到中間產(chǎn)物的存在，但它被后面的一步或幾步反應(yīng)消耗掉由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基元反應(yīng)組合而成的復(fù)雜反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理是:注：絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)為非基元反應(yīng)基元反應(yīng)為數(shù)很少(2)質(zhì)量作用定律—速率方程式基元反應(yīng)的瞬時(shí)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以方程式中化學(xué)計(jì)量系數(shù)的絕對(duì)值為乘冪的乘積成正比對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)關(guān)于速率方程式的幾點(diǎn)說(shuō)明：

cA和cC分別表示反應(yīng)物A和C的初始濃度單位：mol·L-1

a、c分別稱為反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物A和C的級(jí)數(shù)反應(yīng)總級(jí)數(shù)=a+c值可為０、１、２、３和０～３間的分?jǐn)?shù)注：反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的區(qū)別

k

—反應(yīng)速率常數(shù)物理意義：?jiǎn)挝环磻?yīng)物濃度時(shí)的反應(yīng)速率

固體和純液體不列入速率方程式中

氣體反應(yīng)物在速率方程式中可用分壓代替濃度Ｃ(s)+O2(g)＝CO2(g)單位：

零級(jí)反應(yīng)mol·L-1·s-1

一級(jí)反應(yīng)s-1

二級(jí)反應(yīng)(mol·L-1)-1·s-1

(3)

非基元反應(yīng)速率方程的確定非基元反應(yīng)的速率必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定確定反應(yīng)級(jí)數(shù)后才能寫(xiě)出其速率方程實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分別保持一種反應(yīng)物的濃度不變，觀察另一種反應(yīng)物濃度變化對(duì)反應(yīng)速率的影響，來(lái)確定反應(yīng)對(duì)每一反應(yīng)物的反應(yīng)級(jí)數(shù)

初始速率法(改變物質(zhì)數(shù)量比例法)對(duì)于非基元反應(yīng)：

若通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知其反應(yīng)機(jī)理中的控速步驟(反應(yīng)速率最慢的一步)，則可根據(jù)質(zhì)量作用定律及平衡關(guān)系也可寫(xiě)出其速率方程例：反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)

在反應(yīng)初期的反應(yīng)機(jī)理為：

(1)Br2(g)=2Br(g)(快反應(yīng)，可逆反應(yīng))(2)Br(g)+H2(g)=HBr(g)+H(g)(慢反應(yīng))(3)H(g)+Br2(g)=HBr(g)+Br(g)(快反應(yīng))

試寫(xiě)出該反應(yīng)在反應(yīng)初期的速率方程式。解：最慢的一步?jīng)Q定反應(yīng)的速率其中Br為中間態(tài)，由(1)得7.3.2濃度(分壓)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)若nA、nC>0，反應(yīng)物濃度或分壓增大，反應(yīng)速率必然增大

(不管反應(yīng)是否是基元反應(yīng))7.3.3溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度每升高10K，反應(yīng)速率大約增加2~4倍

近似規(guī)律(1884年Van’tHoff)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的速率隨溫度升高而增大式中：k

—反應(yīng)速率常數(shù)

k0

—指前因子，對(duì)指定反應(yīng)為一常數(shù)

e

—自然對(duì)數(shù)的底，e=2.71828

Ea

—反應(yīng)的活化能

定量關(guān)系式(1889年Arrhenius)

k-T圖

lnk-1/T圖已知T1—k1、T2—k2，求Ea求出Ea后可以推知T3時(shí)的k3

催化劑(catalyst)7.3.4催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

分類

負(fù)催化劑：能減慢反應(yīng)速率的催化劑又稱抑制劑正催化劑：能加快反應(yīng)速率的催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率而本身質(zhì)量和組成保持不變的物質(zhì)

催化作用的特點(diǎn)①只能對(duì)熱力學(xué)上可能發(fā)生的反應(yīng)起作用②通過(guò)改變反應(yīng)途徑以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間④只有在特定的條件下催化劑才能表現(xiàn)活性

催化作用：催化劑改變反應(yīng)速率的作用③可同等程度地加快正逆反應(yīng)的速率Ea減小，k增大

催化作用(catalysis)的種類

均相催化(homogenius)

催化劑與反應(yīng)物在同一相中的反應(yīng)

多相催化(heterogenius)

催化劑與反應(yīng)物不屬于同一相的反應(yīng)

酶(enzyme)催化:以酶為催化劑的反應(yīng)催化劑對(duì)反應(yīng)活化能的影響催化劑對(duì)反應(yīng)活化能的影響活化能降低使活化反應(yīng)分子數(shù)增加練習(xí)題：對(duì)基元反應(yīng)A+2B=3C，若

–dcA/dt=1.010-3mol·L-1

·s-1

那么dcC/dt=?反應(yīng)速率v=?一個(gè)反應(yīng)在相同溫度及不同起始濃度的反應(yīng)速率是否相同？速率常數(shù)是否相同？轉(zhuǎn)化率是否相同？平衡常數(shù)是否相同？一個(gè)反應(yīng)在不同溫度及相同起始濃度的反應(yīng)速率是否相同？速率常數(shù)是否相同？轉(zhuǎn)化率是否相同？平衡常數(shù)是否相同？哪一級(jí)的反應(yīng)速率與濃度無(wú)關(guān)？催化劑對(duì)速率常數(shù)、平衡常數(shù)是否都有影響？若正向反應(yīng)的活化能等于15kJ·mol-1，逆向反應(yīng)的活化能是否等于–15kJ·mol-1？為什么？6.HgCl2和C2O42-在室溫下發(fā)生下列沉淀反應(yīng)(P111、3)：8.910-63.510-57.110-51.810-60.150.300.300.15c(C2O42-)/mol·L-10.0520.0520.1050.105c(HgCl2)/mol·L-1實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)一求：

(1)反應(yīng)對(duì)HgCl2、C2O42-的級(jí)數(shù)和總反應(yīng)級(jí)數(shù)分別是多少？

(2)反應(yīng)的速率常數(shù)是多少？

(3)當(dāng)c(HgCl2)＝0.020mol·L-1、

c(C2O42-)＝0.22mol·L-1

時(shí)的反應(yīng)速率是多少？高層大氣中微量臭氧吸收紫外線而分解，使地球上的動(dòng)物免遭輻射之害，但低層臭氧卻是造成光化學(xué)煙霧的主要成分之一。低層臭氧由以下過(guò)程形成：假設(shè)由反應(yīng)(1)產(chǎn)生原子氧的速率等于反應(yīng)(2)消耗原子氧的速率。當(dāng)空氣中NO2濃度為3.010-9mol·L-1

，污染空氣中O3生成的速率是多少？若基元反應(yīng)A=2B的活化能為Ea，而2B=A的活化能為Ea’，問(wèn)：

(1)加催化劑后，Ea和Ea’各有何變化？

(2)加不同的催化劑對(duì)Ea的影響是否相同？

(3)提高反應(yīng)溫度，Ea和Ea’各有何變化？

(4)改變起始濃度后，Ea有何變化？9.已知基元反應(yīng)A=B的H=67kJ·mol-1，

Ea=90kJ·mol-1，問(wèn)：

(1)B=A的Ea’=？

(2)若在0C時(shí)，k1=1.110-5min-1，那么在45C時(shí)，k1=？7.4化學(xué)平衡及平衡常數(shù)7.4.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡7.4.2

化學(xué)平衡常數(shù)7.4.3平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用7.4.4多重平衡原理7.4.1可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡注：幾乎所有反應(yīng)都是可逆的

可逆(reversible)反應(yīng)在一定條件下，既能向正方向進(jìn)行又能向逆方向進(jìn)行的反應(yīng)在密閉容器中，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底H2(g)+I2(g)2HI(g)2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)MnO2

不可逆反應(yīng)在已知的條件下逆反應(yīng)進(jìn)行的程度極其微小的反應(yīng)即反應(yīng)幾乎可以進(jìn)行到底

化學(xué)平衡(equilibrium)一定條件下，可逆反應(yīng)處于正逆反應(yīng)速率相等時(shí)的狀態(tài)H2(g)+I2(g)2HI(g)00t/st/sH2、I2HIHIH2、I2c/molL-1圖1.H2(g)、I2(g)和HI(g)反應(yīng)體系中濃度隨時(shí)間的變化圖

化學(xué)平衡的特征

是一種動(dòng)態(tài)平衡正

=逆0

是一種有條件的平衡外界條件不變時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)中各物質(zhì)的組成不再隨時(shí)間而變(2)外界條件改變時(shí)，原平衡被破壞，直至建立起新的平衡7.4.2化學(xué)平衡常數(shù)(constant)

平衡常數(shù)的種類(1).經(jīng)驗(yàn)(試驗(yàn))平衡常數(shù)

濃度經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)(Kc)

壓力經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)(Kp)(2).標(biāo)準(zhǔn)(熱力學(xué))平衡常數(shù)(K)

平衡常數(shù)的表示方法不能用Kp

表示Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)(1).對(duì)于在溶液中進(jìn)行的液相反應(yīng)(2).對(duì)于氣相反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)(3).對(duì)于多(復(fù))相反應(yīng)Zn(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2(g)(3)K表達(dá)式中各項(xiàng)均為平衡時(shí)的濃度或分壓

有關(guān)平衡常數(shù)的幾點(diǎn)說(shuō)明(1)K值越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大(2)反應(yīng)系統(tǒng)所包含的相不同，K的種類不同氣相反應(yīng)可用三種(Kc、Kp、K

)表示溶液中的液相反應(yīng)只可用兩種(Kc、K

)表示多相反應(yīng)可用兩種(Kc、K

)或三種表示(6)K是溫度的函數(shù)，與濃度、分壓無(wú)關(guān)(4)稀溶液中的溶劑(如水)、純液態(tài)、純固態(tài)物質(zhì)的濃度不出現(xiàn)在K的表達(dá)式中(5)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)無(wú)單位經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)只有在

時(shí)無(wú)單位(7)平衡常數(shù)的表達(dá)式、數(shù)值與反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)H2(g)+I2(g)2HI(g)2HI(g)

H2(g)+I2(g)7.4.3平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用

判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度

—平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算K

愈大，反應(yīng)進(jìn)行得愈完全K

愈小，反應(yīng)進(jìn)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)化為生成物例：恒溫恒容下，反應(yīng)

2GeO(g)+W2O6(g)2

GeWO4(g)

開(kāi)始時(shí)GeO和W2O6

的分壓均為100.0kPa，平衡時(shí)

GeWO4(g)的分壓為98.0kPa。求平衡時(shí)GeO和W2O6的分壓以及反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。開(kāi)始pB/kPa100.0100.00變化pB/kPa98.098.0/298.0平衡pB/kPa

100.0-98.0

100.0-98.0/298.0解：2GeO(g)+W2O6(g)2

GeWO4(g)

平衡時(shí)：p(GeO)=100.0-98.0=2.0kPa p(W2O6)=100.0-98.0/2=51.0kPa平衡轉(zhuǎn)化率上題中：對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：aA(g)+cC(aq)dD(g)+gG(aq)(2)預(yù)測(cè)反應(yīng)方向任意狀態(tài)下，定義反應(yīng)商(J):反應(yīng)平衡時(shí)，Van’tHoff化學(xué)反應(yīng)等溫方程式：反應(yīng)商判據(jù)J<K

反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行J=K

反應(yīng)處于平衡狀態(tài)J>K

反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行例：已知反應(yīng)2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)

的K

=116(298K)，判斷下列各種起始狀態(tài)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。狀態(tài)溫度起始分壓

p/p

(p

=100kPa)NOBr2NOBrI298K0.010.100.045II298K0.100.010.045III298K0.100.100.341(3)平衡組成的計(jì)算例：反應(yīng)

CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)

在恒溫恒容條件下進(jìn)行。已知373K時(shí)K

=1.5108。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)

c0(CO)=0.035mol·L-1，

c0(Cl2)=0.027mol·L-1，

c0(COCl2)=0

計(jì)算373K反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物種的分壓和CO的平衡轉(zhuǎn)化率。

解：

CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)開(kāi)始cB/(mol·L-1)0.0350.0270開(kāi)始pB/kPa108.583.70變化pB/kPa83.7-x83.7-x83.7-x平衡pB/kPa24.8+x

x83.7-x平衡時(shí):

p(CO)=24.8kPa

p(Cl2)=2.310-6kPa

p(COCl2)=83.7kPa因?yàn)镵

很大，x很小,假設(shè)83.7-x

83.7，24.8+x

24.8

D(g)+E(g)F(g)+G(g)開(kāi)始pB/kPa

a

a

00

變化pB/kPaxxxx平衡pB/kPaa–xa–xxx對(duì)于平衡組成的計(jì)算：(2)當(dāng)K

很小時(shí)(1)當(dāng)K

不大不小時(shí)(3)當(dāng)K

很大時(shí)D(g)+E(g)F(g)+G(g)開(kāi)始pB/kPa

b

b

00

變化pB/kPab–xb–xb–x

b–x平衡pB/kPaxxb–xb–x練習(xí)題：1.氧化銀遇熱分解：

2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)

已知298K時(shí)求：在298K時(shí)Ag2O–Ag體系的解：2、在325K、100kPa下，反應(yīng)

N2O4(g)2NO2(g)達(dá)平衡時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為=50.2%，求在1000kPa下的平衡轉(zhuǎn)化率。(1000kPa)=18.1%練習(xí)題：解：

N2O4(g)2NO2(g)開(kāi)始nB/mol

b0變化nB/molb2b平衡nB/molb–b2b

n總

=(b–b)+2b=b+b由(100kPa)=50.2%

K

(1000kPa)=18.1%7.4.4多重(multiple)平衡原理如果某反應(yīng)可以由幾個(gè)反應(yīng)相加或相減得到，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于幾個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)之積或商證明如下：反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)+反應(yīng)(2)解：反應(yīng)(1)+(2)=(3)例:已知25℃時(shí)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(jì)算反應(yīng)(3)2BrCl(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g)的K3練習(xí)題：

已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：

HCNH++CN

NH3+H2ONH4++OH–

H2OH++OH–

計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：

NH3+HCNNH4++CN–(0.882)外界條件改變時(shí)，可逆反應(yīng)從一種平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種平衡狀態(tài)的過(guò)程化學(xué)平衡的移動(dòng)影響化學(xué)平衡的因素外界條件(濃度、壓力、溫度)7.5化學(xué)平衡的移動(dòng)7.5.1濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響7.5.2壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響7.5.3溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響7.5.4LeChatelier原理7.5.1濃度(concentration)對(duì)化學(xué)平衡的影響

平衡時(shí):對(duì)于溶液中的化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)物(生成物)濃度增大(減小)時(shí):

反應(yīng)物(生成物)濃度減小(增大)時(shí):J=K

平衡不移動(dòng)J<K

平衡向正向移動(dòng)J>K

平衡向逆向移動(dòng)例：298K時(shí)，反應(yīng)

Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)K

=3.2(1)當(dāng)c(Ag+)=1.00×10-2mol·L-1,

c(Fe2+)=0.10mol·L-1,

c(Fe3+)=1.00×10-3mol·L-1時(shí)反應(yīng)向哪一方向進(jìn)行?(2)平衡時(shí),Ag+、Fe2+、Fe3+的濃度分別是多少?(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0.30mol·L-1,求Ag+

的轉(zhuǎn)化率。解:(1)計(jì)算反應(yīng)商，判斷反應(yīng)方向J<K

反應(yīng)正向進(jìn)行(2)計(jì)算平衡組成開(kāi)始cB/(mol·L-1)

0.101.00×10-21.00×10-3

變化cB/(mol·L-1)xxx平衡cB/(mol·L-1)0.10-x1.00×10-2-x1.00×10-3+xFe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)[Ag+]=1.0010-2–x=8.4×10-3mol·L-1[Fe2+]=0.10–x=9.84×10-2mol·L-1[Fe3+]=1.00×10-3+x=2.6×10-3mol·L-1

3.2x2－1.352x＋2.2×10-3=0

x=1.6×10-3(3)求Ag+的轉(zhuǎn)化率

(4)求達(dá)到新的平衡時(shí)Ag+的轉(zhuǎn)化率開(kāi)始cB/(mol·L-1)

0.301.00×10-21.00×10-3

變化cB/(mol·L-1)yyy平衡cB/(mol·L-1)0.30-y1.00×10-2-y1.00×10-3+yFe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)7.5.2壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響增大(減小)氣體反應(yīng)物(生成物)的分壓

J<K

平衡向正向移動(dòng)1.部分物種分壓的變化若溫度、體積不變壓力的變化對(duì)固相和液相反應(yīng)的平衡位置幾乎沒(méi)有影響減小(增大)氣體反應(yīng)物(生成物)的分壓

J>K

平衡向逆向移動(dòng)2.體積改變引起壓力的變化對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)aA(g)+cC(g)dD(g)+gG(g)恒溫下壓縮為原體積的1/a(a>1)時(shí)ΣB=0a

ΣB

=1

對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)J=K

平衡不移動(dòng)

對(duì)于氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)ΣB<0a

ΣB

<1ΣB>0a

ΣB

>1

對(duì)于氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)J<K

平衡正向移動(dòng)即向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)J>K

平衡逆向移動(dòng)即向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)3．惰性氣體的影響(1)

在惰性氣體存在下達(dá)到平衡后，再恒溫壓縮

ΣB≠0

平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)

Σ

B=0平衡不移動(dòng)

對(duì)恒溫恒容下已達(dá)到平衡的反應(yīng)，引入惰性氣體，氣體反應(yīng)物和生成物pB不變，

J=K

平衡不移動(dòng)

對(duì)恒溫恒壓下已達(dá)到平衡的反應(yīng)引入惰性氣體，總壓不變，體積增大，反應(yīng)物和生成物分壓減小

Σ

B≠0

平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)a>1Σ

B>0J<K例：某容器中充有N2O4(g)和NO2(g)混合物，

n(N2O4)：n(NO2)=10.0：1.0

在308K、0.10MPa條件下，發(fā)生反應(yīng)

N2O4(g)2NO2(g)K

=0.315(1)計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓；

(2)使該反應(yīng)系統(tǒng)體積減小到原來(lái)的

1/2，反應(yīng)在308K、0.20MPa條件下進(jìn)行，平衡向何方移動(dòng)？在新的平衡條件下，系統(tǒng)內(nèi)各組分的分壓改變了多少？解：(1)反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行平衡時(shí)pB/kPan總=1.10+x(以1.00molN2O4為計(jì)算基準(zhǔn))

N2O4(g)2NO2(g)開(kāi)始時(shí)nB/mol1.000.10平衡時(shí)nB/mol1.00-x0.10+2x(2)壓縮后：開(kāi)始時(shí)nB/mol1.000.100平衡(Ⅱ)時(shí)nB/mol1.00-y0.10+2y平衡(Ⅱ)時(shí)pB/kPa

N2O4(g)2NO2(g)平衡逆向移動(dòng)7.5.3溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響

K

=f(T)溫度變化，K變化導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動(dòng)對(duì)于放熱反應(yīng):

<0

溫度升高

K

減小J>K

平衡向逆向移動(dòng)對(duì)于吸熱反應(yīng):>0溫度升高

K