第二章 第二节“化学反应的快慢和限度”

4个回答

  • 在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态.

    值得注意的是,化学平衡只是在一定条件下的平衡.正如杠杆的平衡是两力矩相等、蓄水桶内水量的平衡是进出水流速相等、

    溶解平衡是溶解与结晶速率相等,而化学平衡要求正逆反应速率相等.当反应条件发生改变后,正逆反应速率不再相等,因此必然

    打破原有平衡,从而使平衡混合物里各组成物质的百分含量也就随着改变从而达到新的平衡状态.即发生了化学平衡的移动.

    化学平衡的移动:

    化学平衡只有在一定的条件下才能保持.当反应条件(浓度、温度、压强)发生改变时,化学反应从一个平衡状态过渡到另

    一个平衡状态的变化,叫化学平衡的移动.

    @ V正 〈V 逆 反应达到了平衡状态.

    @ V正 〉V 逆 平衡向正反应方向移动.

    @ V正 〈V 逆 平衡向逆反应方向移动.§5-3化学平衡的移动

    一 内在因素:由吉布斯自由能变化数量决定的.

    1、ΔG值的影响.

    反应的ΔG0,则正反应是非自发的,逆反应是自发,平衡会向逆反应移动,直到ΔG=0时为平衡.

    2、ΔG ø与平衡常数K ø的关系

    在反应达到平衡时有下式关系:-ΔG øT=RT㏑Kø

    3、举例

    反应式:2NO(g)+O2(g)←→2NO2(g) 在298K压强为101.3KPa中知

    ΔG ø=-70.54KJ.mol-1,求Kø

    由公式-ΔG øT=RT㏑Kø得

    ㏑Kø =-ΔG ø/RT

    =-70.54×10-3÷(8.341×298)

    =28.471

    所以,Kø=2.32×1012

    4、反应商(Q)

    反应为:aA(g)+ bB(g)←→gG(g)+ hH(g)

    当条件不是在标准状态下时,反应的吉布斯自由能为ΔG,计算公式为:

    ΔG=ΔG ø+RT㏑Q

    =- RT㏑Kø+ RT㏑Q

    = RT㏑(Q/ Kø)

    其中,Q=(PG/Pø)g(PH/ Pø)h/(PA Pø)a(PB Pø)b,讨论Q与Kø的大小可以判断某时刻反应的方向:

    (1)QKø时,反应向逆反应进行.

    (3)Q=Kø时,反应达到平衡.

    二 外部因素

    1、 浓度对平衡的影响

    (1)增加反应物的浓度,增加了Q值的分母,则Q0,因而反应是向逆方向移动.

    2、压力对化学平衡的影响

    设反应为:aA(g)+ bB(g)←→gG(g)+ hH(g)

    在平衡时分压分别为PA,PB,PG,PH

    则 Kø=(PG/Pø)g(PH/ Pø)h/(PA Pø)a(PB Pø)b

    对反应体系加大压强x倍,此时各分压都增大x倍,得

    Q=(xPG/Pø)g(xPH/ Pø)h/(xPA Pø)a(xPB Pø)b

    =XΔn· Kø

    得有关结论:压强变化只是对那些反应前后气体分子数目有变化的反应有影响;在恒温下,增大压强,平衡气体分子数目减少的方向移动,平衡向气体分子数目增加的反向移动.

    3、温度对平衡的影响

    温度对平衡的影响是从改变平衡常数而产生,是因为:

    Δ r G ø m= -RT㏑Kø且Δ r G ø m=Δ r H ø m-TΔ r S ø m

    得 ㏑Kø=-Δ rH ø m/RT+ Δ rS ø m/R

    在不同温度T1 ,T2下得

    ㏑Kø2/ Kø1=Δ rH ø m/R(1/T1-1/T2)

    所以(1)当是吸热反应,Δ r H ø m>0,T1 >T2时Δ r H ø 1>Δ r H ø 2,升高温度平衡向正反应方向移动;反之,T1