普通化学专题培训市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

普通化学General Chemistry/10/10NECPKU第1页08-09学生名单学号姓名学号姓名学号姓名00503005龙龙00786077邓志超0081张晓玉00503016邢济谦0081吕鑫0081詹彦00503032吴文琪0081韩薇0081张华添00503033张明洁0081史文婧0081高鹏00503056陈晓理0081张天骥0081刘凤麟00503057贾森0081景宇轩0081邹明00503059张晴0081郭城桓0081叶立金00686057王新巍0081牛琨0081邓轲00686073王祎轩0081张莉0081周弋涛0071蒋里0081殷义栋0081叶姮00712093杨晓雪0081孙勇00812022梅瑛倩00786074郭逸人0081郭博然00812023王晔/10/10NECPKU第2页08-09学生名单学号姓名学号姓名学号姓名00812024马鑫冰00812036肖竹韵00886001杨双悦00812025黄秋岳00812037李紫嫣00886002刘晗00812026王洪浩00812038张昭昱00886003张昭00812027韩雷00812039郭星艳00886004刘芃00812028彭一郎00812040韦泽骕00886005谢宁馨00812029潘路00812041妙关素00886006刘玚00812030熊林00812042宋桔尔00886007徐东辉00812031魏费翔00812043邓世彪00886008王维00812032云天林00812045唐嘉伟00886009孟繁星00812033邓正宾00812046程翔00886010郝宇清00812034李蔚然00812047谢亚彤00886011苑远00812035王潮00812048沈阳00886012高岳/10/10NECPKU第3页08-09学生名单学号姓名学号姓名学号姓名00886013李洋00886025商亮亮00886037张振国00886014刘广宇00886026吴国藩00886038孔超00886015刘英杰00886027孙宛晨00886039王少杰00886016周光照00886028王汉雄00886040周凯00886017王擎00886029胡骏00886041葛梦漪00886018崔岁寒00886030张蕴弛00886042杨翔00886019赵荣奂00886031金炜炜00886043李彪00886020王启尧00886032唐幸00886044陈博健00886021刘传琨00886033章鹏飞00886045濮实00886022王世浩00886034吴蕴超00886046孙文跃00886023于文君00886035叶茜00886047董百强00886024王启晨00886036张健00886048罗浩/10/10NECPKU第4页08-09学生名单学号姓名学号姓名学号姓名00886050杨艳00886062张泽群00886074赵泽钦00886051钟芳盼00886063吕鹏00886075陈志杰00886052贡冀煊00886064李翔00886076龙炳艺00886053张学明00886065褚世敢00886077袁斌00886054王秋月00886066邓尧00886078黄潇文00886055周洁00886067张汝达00886079李青00886056赵宇00886068皮灵敏00886080李全冬00886057杜广00886069胡斯特00886081唐慧莹00886058孙永奇00886070李鹏基00886082陈曦00886059黄海龙00886071张昆罡00886083虞渊00886060梁文恺00886072杨志达00886084温丽群00886061张宸00886073叶嘉俊00886085白若冰/10/10NECPKU第5页08-09学生名单学号姓名学号姓名学号姓名00886086孙梦荷00886087刘斐00886088刘西河00886089李浩00886090唐肖00886091周子桓00886092殷秋运00886093胡玥00886094卢港龙/10/10NECPKU第6页作 业P108-110:5.5,5.7,5.11,5.12,5.15,5.16,5.17,5.18,5.22;P126-128:6.2,6.5，6.6，6.7，6.8,6.9,6.11,6.12,6.17,6.18,6.19,6.21,6.22，6.24 交作业时间：10月17日交作业对象：学号末位为*同学（包含重修同学）/10/10NECPKU第7页化学热力学一、化学热力学二、化学热力学惯用术语三、热力学第一定律(第二、第三定律）四、反应自发性，反应方向判断五、化学平衡六、温度、浓度、压力对化学平衡影响 （普通化学原理第五章、第六章）/10/10NECPKU第8页化学热力学？/10/10NECPKU第9页化学热力学？2H2(g)+O2(g)2H2O(g)Pt cat为何有些过程能自发进行？有些过程用人工方法无法实现？温度为何对自发过程有影响？T00C，冰为何融化？H2O(s)H2O(l)T00C，水为何结冰？H2O(l)H2O(s)T=00C，冰水为何能够共存？H2O(l)H2O(s)/10/10NECPKU第10页化学热力学？放热（放热（Exothermic）过程普通是自发：）过程普通是自发：铁钉腐蚀过程铁钉腐蚀过程-SPONTANEOUS!4Fe(s)+3O2(g)Fe2O3(s)H=-822.2 kJ.mol-1水生成过程水生成过程-SPONTANEOUS!2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-285.8 kJ.mol-1/10/10NECPKU第11页化学热力学？硝酸铵溶解过程吸热（endothermic），但也是自发：NH4NO3(s)NH4+(aq)+NO3-(aq)H=+25.7 kJ.mol-1N2O5(s)分解吸热，但也是自发：分解吸热，但也是自发：2N2O5(s)4NO2(g)+2O2(g)H=+109.5 kJ.mol-1 所以吸热过程也能够是自发！所以吸热过程也能够是自发！/10/10NECPKU第12页化学热力学？看来，除H外，其它原因对一个化学过程是否自发进行也有影响。那么，这是什么原因呢？熵(ENTROPYENTROPY)(S)(S)熵(ENTROPYENTROPY)(S)(S)?熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵也熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵也熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵也熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵也就越大！就越大！就越大！就越大！/10/10NECPKU第13页化学热力学？熵：熵是一个状态函数：S=S终态（终态（final）S始态（始态（initial）单位：J K-1 mol-1熵增过程/10/10NECPKU第14页化学热力学？NH4NO3(s)NH4+(aq)+NO3-(aq)H=+25.7 kJ.mol-12N2O5(s)4NO2(g)+2O2(g)H=+109.5 kJ.mol-1熵增过程熵增过程/10/10NECPKU第15页化学热力学？SpontaneousNon-spontaneous自发过程熵变小了、但有热释放自发过程熵变小了、但有热释放/10/10NECPKU第16页化学热力学？处理热与化学改变一个化学分支学科化学热力学。The branch of chemistry that deals with the relationship of heat to chemical change.Websters New World Dictionary,3ed College Edition,p1388/10/10NECPKU第17页化学热力学惯用术语化学热力学惯用术语/10/10NECPKU第18页体系和环境体系：我们关心部分；环境：体系之外部分。/10/10NECPKU第19页内能内能(U)内能内能(U)：物质（体系）内能是物质一个属性,是物质总能量（动能+势能）。包含物质所含分子及原子动能、势能、分子转动能和振动能、分子键能和分子间相互作用能、原子核质量能、核外电子能等。物质内能由其所处状态决定：物质处于一定状态，就含有一定内能，状态发生改变，内能也随之改变。物质在经过一些列改变之后，假如又回到原来状态，则其内能也恢复到原值。诸如内能一类由物质状态所决定量称作“状态函数状态函数”。/10/10NECPKU第20页标准态许多教科书中给出化学热力学数据都是物质稳定状态在温度为室温(25oC or 298K),压力为常压(1.00 atm，101.3kPa)下热力学数据，这种状态称作物质一个一个标准态。标准态标准态温度：25oC or 298K压力：1.00 atm状态：物质(元素)稳定状态/10/10NECPKU第21页标准态物质标准态是指在101.3kPa压力下纯气态、纯液态或固态物质，温度能够是任何指定温度。在化学反应中，假如反应物和产物都是气态，则标准状态是指各气体分压都是101.3kPa；假如反应是在溶液中进行，则标准态是指反应物和产物浓度都是1moldm-3。/10/10NECPKU第22页熵熵(ENTROPY),S/10/10NECPKU第23页熵(ENTROPY),S 熵(ENTROPYENTROPY),),S S 熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵熵是体系混乱度一个量度，体系混乱度越大，其熵也就越大！也就越大！也就越大！也就越大！S=f()S冰S水液态标准熵固态标准熵；同类物质，摩尔质量M越大，标准熵值越大；气态多原子分子标准熵值气态单原子分子标准熵值；摩尔质量相同不一样物质，结构越复杂，其标准熵值越大；同一个物质熵随温度升高而增大；压力对固态、液态物质熵值影响较小，对气态物质熵值影响较大。/10/10NECPKU第27页标准熵变熵是含有容量（广度）性质热力学状态函数；化学反应前后物质标准熵之差，既为对应化学反应熵变。/10/10NECPKU第28页若干反应标准熵变/Jmol-1K-1化学反应标准熵变n气n总2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)2Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)CaO(s)+SO3(g)CaSO4(s)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)N2(g)+O2(g)2NO(g)N2O4(g)2NO2(g)+558+15-189-198+25+176+30-1-20+1-PbI2(s)Pb(s)+I2(s)NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)+5+75+159-+1+1+5/10/10NECPKU第29页关于熵、熵变条件凡包括气体计量系数改变反应，压力对熵变有显著影响，所以必须强调压力条件；标准熵和标准熵变分别代表体系处于标准状态下数据；温度对化学反应熵变影响不大。物质熵即使随温度升高而增大，不过，当温度升高时，生成物和反应物熵都随之增大，所以反应熵变随温度改变就很小。详细应用时，在一定温度范围内可忽略温度对熵变影响。熵变是判断反应自发性原因之一。/10/10NECPKU第30页焓焓(enthalpy)，H/10/10NECPKU第31页焓(enthalpy)，H焓是一个与内能相关状态函数，其值等于体系内能和体系所处状态时所承受压力和体积乘积之和。H=U+pV 一个化学反应是吸热还是放热，在特定条件下由生成一个化学反应是吸热还是放热，在特定条件下由生成物和反应物焓值之差决定。物和反应物焓值之差决定。H=H生成物生成物-H反应物反应物 H称作焓变，其值等于恒压反应热称作焓变，其值等于恒压反应热(Qp)H=Qp/10/10NECPKU第32页标准生成焓在标态和T(K)条件下，由稳定态单质生成1mol化合物（或不稳定态单质或其它形式物种）焓变为该物质在T(K)时标准生成焓。/10/10NECPKU第33页标准生成焓按照生成焓定义，稳定态单质本身标准生成焓等于零：/10/10NECPKU第34页化学反应焓变任何一个化学反应标准焓变等于生成物标准生成焓之和减去反应物标准生成焓之和。/10/10NECPKU第35页键焓(B.E.)/10/10NECPKU第36页键焓(B.E.)化学反应本质，部分原子核外电子之间结合方式发生改变，也就是发生了化学键改组。化学反应热效应也就是起源于化学键改组时键焓改变。键焓键焓在温度在温度T和标准压力下，气态分子断开和标准压力下，气态分子断开1mol化学键焓变化学键焓变。键焓是一个平均近似值/10/10NECPKU第37页常见化学键键焓B.E.(x-y),kJmol-1 H F Cl Br I O S N P C Si单键单键H 436F 565 155Cl 431 252 243Br 368 239 218 193I 297 -209 180 151O 465 184 205 -201 138S 364 340 272 214 -264N 389 272 201 243 201 201 247 159P 318 490 318 272 214 352 230 300 214C 415 486 327 276 239 343 289 293 264 331Si 320 540 360 289 214 368 226 -214 281 197双键双键CC 620 C=N 615 C=O 708 C=S 578O=O 498 N=N 945 S=O 420 S=S 423叁健叁健CC 812 N N 945 C N 879 C O 1072/10/10NECPKU第38页关于焓（H）焓是状态函数H=U+pV在等压条件下，H=U+pV在等压条件下只做体积膨胀功体系焓变为：H=Qp恒容改变过程中，不做其它功体系内能改变为：U=Qv对于理想气体，在恒压条件下，有：pV=nRT 则：H=U+p V=U+nRT 或 Qp=Qv+nRT/10/10NECPKU第39页关于焓和焓变焓是含有容量性质状态函数，其值无法准确测定；要求在标态和T(K)条件下，稳定单质焓值（焓变）为零；吸热反应焓变为正值，放热反应焓变为负值；焓变应对应于一个特指化学反应；键焓是一个近似平均值；化学反应焓变等于生成物标准生成焓与反应物标准生成焓之差；物质状态改变时伴伴随焓变，所以相关焓（焓变）变应标明物质状态。/10/10NECPKU第40页 Gibbs自由能自由能,G G=H-TS/10/10NECPKU第41页Gibbs自由能,G1876年，Gibbs提出将焓和熵归并在一起热力学函数,，称作Gibbs自由能。G=H-TSSpontaneousNon-spontaneous/10/10NECPKU第42页Gibbs自由能自由能,GJosiah Willard Gibbs(1839-1903)Gibbs和和Gibbs自由能自由能Gibbs自由能是状态函数；Gibbs自由能含有容量性质。/10/10NECPKU第43页标准Gibbs自由能在标态及温度T条件下，由稳定态单质生成1mol化合物(或非稳定态单质或其它形式物种）时Gibbs自由能变标准Gibbs自由能变。/10/10NECPKU第44页等温改变过程Gibbs自由能G=H-T SGibbs-Helmholtz方程各种物质都有各自标准Gibbs自由能；在等温条件下，化学反应Gibbs自由能改变是熵变和焓变综合效果。GHS化学反应自发进行方向00自发正向进行00 0Process at equilibrium:Suniverse=0/10/10NECPKU第55页关于熵增问题所以所以 Suniv 是不停增加是不停增加!在自发改变过程中，在自发改变过程中，Suniv 是增加，尽管一个是增加，尽管一个体系体系 Ssyst 可能是减小。可能是减小。关于铁生锈问题：关于铁生锈问题：4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)Ssyst0 于是有：于是有：Suniv=Ssyst+Ssurr 0Ssurr Ssyst/10/10NECPKU第56页孤立体系熵n与环境没有物质和能量交换体系孤立体系n Ssurr=0n 自发过程自发过程 Ssyst 0n平衡时平衡时:Ssyst=0/10/10NECPKU第57页热力学第三定律/10/10NECPKU第58页热力学第三定律任何理想晶体在绝对零度时，熵都等于零。The entropy of a pure crystalline substance at absolute zero is zero理想晶体：理想晶体：S(0 K)=0 固体液体气体熵增过程/10/10NECPKU第59页热化学定律化学热力学对化学反应指导作用/10/10NECPKU第60页热化学定律化学反应方程式成千上万；有些反应简单而完全；有些反应复杂而且不完全，其产物不止一个；有些反应焓变能够直接测量；有些反应焓变极难或无法测量；人们也不可能测量每一个化学反应焓变！我们需要含有指导作用热化学定律。/10/10NECPKU第61页热化学定律（1）在相同条件下，正向反应和逆向反应焓变、熵变、Gibbs自由能变数值相等符号相反/10/10NECPKU第62页热化学定律（2）一个反应若能分解为不一样分反应，则总反）一个反应若能分解为不一样分反应，则总反应焓变、熵变、应焓变、熵变、Gibbs自由能变等于各分反应焓自由能变等于各分反应焓变、熵变、变、熵变、Gibbs自由能变之和。自由能变之和。/10/10NECPKU第63页Gibbs-Helmholtz方程应用/10/10NECPKU第64页Gibbs-Helmholtz方程应用类 型G=H-TS反应自发性随温度改变HS-+-任意温度正向自发+-+任意温度逆向自发+高温为-低温为+高温到一定程度低温到一定程度正向自发逆向自发-高温为+低温为-低温到一定程度高温到一定程度正向自发逆向自发/10/10NECPKU第65页化学热力学小结H=U+pV H=U+pVG=H-TS G=H-TSH、U、S、G都是含有容量性质状态函数，应用是要与物质量对应；物质绝对焓无法测量，不过体系改变过程焓能够测量；S是物质混乱度量度，G是判断化学反应自发性可靠依据。/10/10NECPKU第66页例题2.11.00g可作为火箭燃料联氨（N2H4）在氧气中完全燃烧（等容）时，放热20.7kJ(250C)。试求1mol N2H4在250C燃烧时内能改变和等压反应热。解：联氨燃烧反应方程式 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)1mol N2H4在等容下燃烧时放热 Qv=-20.7kJg-132.0g mol-1=-6.62 102kJ mol-1 体系内能改变等于Qv,U=Qv=-6.62 102kJ mol-1/10/10NECPKU第67页例题2.1H=U+p V=U+nRT =-6.62 102kJ mol-1+(-1)0.00831kJ mol-1 K-1(273+25)K=-6.65 102kJ mol-1/10/10NECPKU第68页pV=nRTpV=nRTp,V1,T,n1 PN2H4(g)+O2(g)PN2(g)+2H2O(l)H=U+pV=Qv+nRTQp=Qv+nRT PN2H4(g)+O2(g)P1N2(g)+2H2O(l)U=QvH=U+PV=Qp=U+nRTp,V2,T,n2W=pV=nRT例题2.1/10/10NECPKU第69页化学平衡/10/10NECPKU第70页/10/10NECPKU第71页化学平衡化学热力学中考虑问题是反应完全问题，是反应物全部变成生成物时S、G、H、U计算问题。实际上，许多反应是不能反应完全，而且是双向。在一个封闭体系中有反应：A(g)B(g)发觉在某一时刻，A和B浓度不再发生改变了，也就是正向反应速率与逆向反应速率相等了，到达动态平衡了，我们称之为化学平衡,写作：A(g)B(g)/10/10NECPKU第72页化学平衡(C)/(D)(A)/(B)TimeConcA and BC and DA+BC+D/10/10NECPKU第73页化学平衡平衡是动态，暂时！静中有动。/10/10NECPKU第74页化学平衡 N2O4(g)2NO2(g)Change in the concentrations of NO2 and N2O4/10/10NECPKU第75页化学平衡 H2(g)+I2(g)2HI(g)，718K 初始浓度,moldm-3 (H2)(I2)(HI)0.15 0.15 -0.15 0.15 0.15 0.15 0.375 0.750 1.50这些数值说明什么问题？反应足够时间后浓度,moldm-3 H2 I2 HI 0.033 0.033 0.234 0.0165 0.0165 0.117 0.0496 0.0496 0.351 0.148 0.52 1.96 这些数值又说明什么问题？/10/10NECPKU第76页化学平衡反应足够时间后浓度，moldm-3 HI/H2I2 H2 I2 HI 0.033 0.033 0.234 215 0.0165 0.0165 0.117 428 0.0496 0.0496 0.351 143 0.148 0.52 1.96 26/10/10NECPKU第77页化学平衡反应足够时间后浓度，moldm-3 HI2/H2I2H2 I2 HI0.033 0.033 0.234 50.30.0165 0.0165 0.117 50.30.0496 0.0496 0.351 50.10.148 0.520 1.96 49.9我们发觉发觉了一个非常有意思现象！/10/10NECPKU第78页质量作用定律/10/10NECPKU第79页质量作用定律对于可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在温度T时，平衡浓度之间有：K称作反应在温度T时平衡常数质量作用定律/10/10NECPKU第80页质量作用定律/10/10NECPKU第81页可逆化学反应平衡常数可逆化学反应平衡常数既可由试验直接测量，也可经过热力学方法计算；由试验直接测定平衡常数叫试验平衡常数试验平衡常数，由热力学数据计算平衡常数叫标准平衡常标准平衡常数。数。/10/10NECPKU第82页试验平衡常数/10/10NECPKU第83页试验平衡常数 试验次序起始浓度浓度改变平衡浓度NO22/N2O41N2O4NO20.1000.000-0.060+0.1200.0400.120 0.362N2O4NO20.0000.100+0.014-0.0280.0140.0720.373N2O4NO20.1000.100-0.030+0.0600.0700.1600.36N2O4(g)2NO2(g)浓度单位：moldm-3 (无色）（棕红色）373K/10/10NECPKU第84页试验平衡常数在恒温条件下，反应 N2O4(g)2NO2(g)起始状态不一样，浓度改变也不一样，平衡浓度也不一样，反应平衡时，NO22/N2O4比值相同。K=NO22/N2O4=0.36 既为该反应在273K时试验平衡常数。试验平衡常数有量纲,实际应用时往往不写量纲；因为我们能够把反应物和生成物浓度（压力）全部用相对浓度（压力）表示。/10/10NECPKU第85页平衡常数意义平衡常数K大小表明反应进行程度（反应程度）；K数值越大，表明反应进行得越完全；由平衡常数能够计算物质转化率；由物质转化率也能够计算平衡常数；一个特定反应在某一温度下只有一个特征平衡一个特定反应在某一温度下只有一个特征平衡常数，尽管反应中物质转化率能够各不相同。常数，尽管反应中物质转化率能够各不相同。/10/10NECPKU第86页书写和应用平衡常数时应注意问题/10/10NECPKU第87页书写和应用平衡常数时应注意问题（1）平衡常数表示式要与化学方程式相对应,并注明温度：如醋酸电离、AgCl沉淀等一类包括水溶液反应，在室温范围内，K随温度改变很小，能够不注明温度。对于包括气体参加反应，一定要注明温度。/10/10NECPKU第88页书写和应用平衡常数时应注意问题（2）对于一样反应，K值随反应方程式不一样写法而不一样，但其实际意义完全相同。/10/10NECPKU第89页书写和应用平衡常数时应注意问题（3）气相反应转化率惯用分压或摩尔分数表示，其平衡常数用Kp或Kx表示：/10/10NECPKU第90页Kp、Kc、Kx之间关系/10/10NECPKU第91页书写和应用平衡常数时应注意问题（4）在整个反应过程中，凡浓度或压力基本保持不变物质项（溶剂、固体）能够并入常数项中，无须写入平衡常数表示式中：/10/10NECPKU第92页书写和应用平衡常数时应注意问题/10/10NECPKU第93页The End of Section 2/10/10NECPKU第94页平衡常数与Gibbs自由能/10/10NECPKU第95页平衡常数与Gibbs自由能/10/10NECPKU第96页平衡常数与Gibbs自由能平衡常数对应一定温度，温度发生改变，平衡常数也随之发生改变；怎样确定不一样温度下K？当反应物或生成物浓度（压力）尚无法测定时，怎样确定K？怎样预测一个还未在试验上研究过化学反应平衡常数？怎样预测反应物理论转化率？/10/10NECPKU第97页Vant Hoff等温式/10/10NECPKU第98页Vant Hoff等温式/10/10NECPKU第99页关于标态压力/10/10NECPKU第100页关于标态反应Gibbs自由能变/10/10NECPKU第101页关于标态反应Gibbs自由能变若pA=pB=pC=1atm 或1bar(标态压力),则/10/10NECPKU第102页标准平衡常数标准平衡常数标准平衡常数/10/10NECPKU第103页标准平衡常数标准平衡常数中压力项是相对压力，所以标准平衡常数无量纲！/10/10NECPKU第104页不一样温度条件下标准平衡常数计算/10/10NECPKU第105页化学反应方向判断/10/10NECPKU第106页化学反应方向判断/10/10NECPKU第107页化学反应方向判断/10/10NECPKU第108页反应方向判据/10/10NECPKU第109页例题2-2/10/10NECPKU第110页例题2-3计算298K时，反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)平衡常数。/10/10NECPKU第111页例题2-3物质SO3(g)SO2(g)NO(g)NO2(g)O2(g)G(298K)kJmol-1-371.1-300.2+86.6+51.30/10/10NECPKU第112页例题2-3/10/10NECPKU第113页多重平衡问题假如一个反应能够分解为多个独立分反应，则总反应平衡常数等于各独立分反应平衡常数之积。因为Gibbs自由能变含有容量性质，总反应自由能变等于各分反应自由能变之和。G总=G1+G2+G3+G4+/10/10NECPKU第114页化学平衡移动/10/10NECPKU第115页浓度对化学平衡影响试验起始浓度/moldm-3Q=(HI)2/(H2)(I2)Q与K反应自发进行方向(H2)(I2)(HI)(1)(2)(3)(4)(5)1.001.000.220.221.221.001.000.220.220.221.000.0011.562.561.561.001.010-650.31359.07QcKQcKQcK正向自发正向自发平衡逆向自发正向自发H2(g)+I2(g)2HI(g),K2HI(g),Kp p=K=Kc c=50.3,713K=50.3,713K/10/10NECPKU第116页浓度对化学平衡影响对于状态对于状态(1),反应自发正向进行。假设到达平衡时有反应自发正向进行。假设到达平衡时有x mol dm-3H2和和I2转化为转化为HI，则有：则有：H2(g)+I2(g)2HI(g)起始浓度：起始浓度：1.00 1.00 1.00转化浓度：转化浓度：x x 2x平衡浓度：平衡浓度：1.00-x 1.00-x 1.00+2x/10/10NECPKU第117页浓度对化学平衡影响转化率计算：/10/10NECPKU第118页压力对化学平衡影响/10/10NECPKU第119页压力对化学平衡影响已知在325K和100kPa时，N2O4(g)2NO2(g)反应中N2O4摩尔分解率为50.2%。若保持温度不变，将压力增加到1000kPa，则N2O4分解率是多少？解：设反应开始时有1.0mol N2O4(g)，反应达平衡时 N2O4分解率为,则：N2O4(g)2NO2(g)起始：1.0 0.0 n始=1.0 平衡：1.0-2 n终=1.0+/10/10NECPKU第120页压力对化学平衡影响/10/10NECPKU第121页压力对化学平衡影响/10/10NECPKU第122页压力对化学平衡影响 N2O4(g)2NO2(g)条件N2O4(g)分解率压力改变反应移动方向325K,p=100kPa50.2%变小反应有利于向气体计量系数（摩尔数）增大方向移动325K,p=1000kPa18.1%变大反应有利于向气体计量系数（摩尔数）减小方向移动/10/10NECPKU第123页温度对化学平衡影响/10/10NECPKU第124页温度对化学平衡影响Vant Hoff方程式！方程式！/10/10NECPKU第125页例题2-4已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2kJmol-1,298K时标准平衡常数Kp1=6.2105(298K)。问，该反应在473K和673K平衡常数各为何值。/10/10NECPKU第126页温度对化学平衡影响 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)温度焓变（kJmol-1）平衡常数K结 论298KH=-92.26.2105温度升高，有利于吸热反应正向进行；温度降低，有利于放热反应正向进行；473KH=-92.26.310-1673K,H=-92.25.910-4/10/10NECPKU第127页化学平衡小结 平衡常数是化学热力学中心内容；可逆反应处于平衡状态时，生成物和反应物平衡浓度或平衡分压力之间有以下关系：/10/10NECPKU第128页化学平衡小结有些化学反应平衡常数可由试验直接测定；若已知某化学反应平衡常数，则可计算该反应各反应物自起始状态至平衡状态转化率；平衡常数确切地表征化学反应进行程度。/10/10NECPKU第129页化学平衡小结/10/10NECPKU第130页The end of section 3/10/10NECPKU第131页