第七周 慕课 化学平衡---北大卞江普通化学原理
化学平衡讲解-PPT
实际反应：有混和，ΔmixG 0 ，有混和效应
(结果:反应不进行完全,而留下部分反应物参与混和过程。)
只有少数实际反应可以进行到底,例如CaCO3分解 本章重点:化学平衡得热力学本质
2024/1/4
5-1 化学反应得方向和限度
2024/1/4
（1）化学反应的限度 单向反应 H2 + O2 → H2O(电火花) 双向反应 H2 + O2 H2O 一定条件下，反应朝哪个方向进行？
(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g);
(4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。
[A](1)(2) ;
[B] (1)(3) ;
[C](3)(4) ;
[D] (2)(4 )
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例题
已知反应2SO3(g) 2SO2(g)+ O2(g) 在1000K,2p压力下达成平衡时有25% 得SO3分解成 SO2和O2,试求反应在该温度下得 rGm。
化学平衡讲解
研究化学平衡得意义: 1、用热力学方法研究在反应条件下得反应方
向和极限 产率; 2、改变温度得到更大得平衡转化率,或温度不
变时改 变压力、物料配比等,得到更大得产率; 3、通过理论计算同实际生产对比,估计提高产
率得 幅度,实现最优化得反应工艺条件。
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化学平衡得概念(即化学反应为什么不进行到底)
②实际反应:A和B要混合,若它们都是理想气体,则
t0 tt
A（g） B( g)
1
0
1
mixG RT (nA ln xA nB ln xB )
化学认识化学平衡的原理
化学认识化学平衡的原理化学是一门研究物质性质、组成、结构以及变化规律的学科，平衡是其重要的概念之一。
化学平衡指的是在封闭系统中，反应物与生成物的浓度或者压强不再发生变化的状态。
化学平衡的原理可以通过化学动力学和热力学来解释。
本文将深入探讨化学平衡的原理及其相关知识。
一、化学平衡的定义与特点化学平衡是指在一个封闭系统中，反应物和生成物之间的浓度或压强保持不变的状态。
在平衡状态下，虽然反应仍然进行，但其正反应速率相等，达到了一个动态的平衡。
化学平衡具有以下特点：1. 动态性：平衡状态下反应物和生成物之间的相互转化并没有停止，而是以相同的速率进行着。
2. 封闭性：平衡状态的系统是封闭的，不与外界物质交换。
3. 稳定性：在平衡状态下，反应物和生成物的浓度或压强保持不变。
二、化学平衡的原理1. 基于化学动力学的原理化学动力学研究反应速率与物质浓度之间的关系。
在一个化学反应中，反应物相互碰撞生成产物，根据反应物浓度的变化，可以描述反应速率的变化。
当反应物和生成物的浓度逐渐变化，并且正反应和逆反应的速率逐渐接近相等时，反应达到了平衡状态。
在平衡状态下，反应物和生成物的速率可表示为正反应的速率（r1）和逆反应的速率（r2）之间的关系：r1 = r2这意味着无论系统是从正反应向逆反应转化还是从逆反应向正反应转化，反应速率都不会发生变化，从而达到了化学平衡。
2. 基于热力学的原理热力学研究物质间的能量变化和方向，从而判断反应的进行性质。
化学平衡的热力学原理可以通过自由能的改变来解释。
在化学反应中，反应物向生成物转化时，系统的自由能变化可以表示为ΔG = ΔH - TΔS，其中ΔG为自由能变化，ΔH为焓变化，T为温度，ΔS为熵变化。
当一个系统达到平衡状态时，ΔG = 0，即ΔH - TΔS = 0根据这个方程可以得出，当焓变与温度和熵变的乘积相等时，反应达到平衡。
这就是化学平衡的热力学原理。
三、影响化学平衡的因素1. 浓度的影响根据化学动力学的原理，改变反应物浓度会改变反应速率，进而影响化学平衡。
基础化学第七章化学平衡讲课文档
7.2 多重平衡原理
一种或几种物质同时参与几个不同的反应, 在一定条件下，当体系中的有关化学反应都达到平衡时，称为多重平衡或同 时平衡。 ——多重平衡体系（包含了多个相互有关的平衡）
第二十二页，共97页。
多重平衡原理：如果某反应可以由几个反应相加或相减得到，则该反
应的平衡常数等于几个反应的平衡常数之积或商。
基础化学第七章化学平衡
第一页，共97页。
第七章 化学平衡和化学反应速率
化学反应平衡 化学反应动力学
研究化学反应限度的问题 研究化学反应速率的问题
第二页，共97页。
7.1 化学反应平衡及平衡常数 7.2 多重平衡原理 7.3 平衡常数的计算及应用 7.4 化学平衡的移动
7.5 化学反应速率及其表示方法 7.6 化学反应速率理论简介 7.7 影响反应速率的因素
第十六页，共97页。
a A ( a q ) b B ( a q ) g G ( a q ) h H ( a q )
K
θ
(
[G cθ
]
)
g
(
[H cθ
]
)
h
(
[
A cθ
]
)
a
(
[B cθ
]
)
b
物质标准态浓度
c = 1 molL-1
a A ( g ) b B ( g ) g G ( g ) h H ( g )
第二十五页，共97页。
判断化学反应的程度：平衡常数
平衡常数代表在平衡混合物中产物所占的比例，根据数值的大小可 以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。
(1)当 K 很大时，说明平衡体系中产物的浓度很大，正反应几乎完全进行 ，而逆向反应几乎不进行。
化学平衡移动PPT精品课件
推动相关学科发展
化学平衡移动作为化学热力学和化学动力学的重要组成部分，其研
究有助于推动物理化学、分析化学等相关学科的发展。
未来发展趋势预测
01
深入研究复杂体系的化学平衡移动
随着科技的进步，未来化学平衡移动的研究将更加注重复杂体系和多组
分体系，探讨更多实际应用中的化学平衡问题。
04
氧化还原平衡移
动
氧化还原反应基本概念
氧化反应
还原反应
氧化剂
还原剂
物质与氧化剂反应，失
物质与还原剂反应，得
在反应中得到电子或电
在反应中失去电子或电
去电子或电子对偏离，
到电子或电子对偏向，
子对偏向的物质，被还
子对偏离的物质，被氧
化合价升高的过程。
化合价降低的过程。
原，发生还原反应。
化，发生氧化反应。
缓冲溶液作用及配制方法
缓冲溶液的作用
能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍稀释的
缓冲溶液的组成
一般由弱酸及其盐或弱碱及其盐组成。
影响，使溶液pH值基本保持不变。
缓冲溶液的配制方法
缓冲溶液在化学实验中的应用
按一定比例混合共轭酸碱对，调节pH至所
广泛应用于分析测试、生物实验等领域，
需范围即可。
保证实验结果的准确性和稳定性。
感谢观看
可以制备出具有特殊功能的材
料，如荧光材料、磁性材料等
。
06
总结与展望
课程总结回顾
化学平衡移动基本概念
沉淀溶解平衡
阐述化学平衡状态及平衡常数，探讨
平衡移动方向与反应条件的关系。
分析沉淀生成与溶解的条件，讨论溶
《化学平衡》课件
常用的滴定方法
如测定纯碱度、酸度或含量的 柿子水滴定法等等
pH指示剂的使用与选择
甲基橙
pH范围：3.1- 4.4
溴酚蓝
pH范围：6.0- 7.6
酚酞
pH范围：8.3- 10.0
酸碱滴定曲线的解读
酸碱滴定时，溶液的pH值随滴定量的变化而变化。通过绘制曲线，可以判断滴定反应的性质和本质。
其他方法
如利用强度法、光谱法等确定化 学平衡中物质的浓度等
平衡常数与反应物浓度的关系
等体积稀释
平衡常数Kc不变
等摩尔反应
平衡常数Kc不变
气态反应压力变化
平衡常数Kc不变
平衡常数与反应条件的关系
温度
平衡常数Kc与温度有关，且温 度升高，平衡常数增大
压强
气压对气态反应有影响，但不 影响平衡常数的值
浓度
平衡常数及其意义
1
作用
2
决定反应的达成程度和方向；提供反应
条件的确定方法
3
定义
一定温度下，反应物与产物浓度比例的 稳定值
表达式
Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b
平衡常数的计算方法
浓度法
确定各物质的浓度，代入平衡常 数表达式计算
压力法
在气相反应中，将平衡常数表达 式化为各气体分压之比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氨水的制备
N₂(g) + 3 H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g) △Hf° = -92.4 kJ/mol
甲烷的裂解
CH₄(g) ⇌ C(s) + 2 H₂(g) △Hr° = 75.0 kJ/mol
酸碱离子反应及其平衡常数计算方法
最新大学化学平衡课件知识分享
CO ( g ) + H2O ( g ) —— H2 ( g ) + CO2 ( g )
0.02
0.02
0
0
0.02－x 0.02－x
x
x
Kc[[C H2]]O C H [[2O 2 O ]](0.0x2 2x)29
x 3 , x 0 .0( 1 m 5 d o m 3 l) 0 .0 2 x
1473K
CO2 ( g ) + H2 ( g )
CO ( g ) + H2O ( g )
起始浓度 / mol·dm－ 3
平衡浓度 / mol·dm－ 3
[CO ][ H 2O] [CO 2][H2]
CO2 H2 1 ) 0.01 0.01 2 ) 0.01 0.02 3 ) 0.01 0.01 4) 0 0
气相反应，
a A( g ) + b B ( g ) —T— g G ( g ) + h H ( g )
平衡时，
[pG]g[pH]h [pA]a[pB]b
Kp
对于气相反应，既有 Kc ， 也有 Kp ，表达的是同一平衡态，但 数值可以不同。
Kc 和 Kp 之间可以相互换算，相关的式子有：
pV = nRT
2O 4] ]2[2]
( 1 ) + ( 2 ) 得 （3），而 K3 = K1 ·K2 。
反应方程式相加 ( 减 )，平衡常数相乘 ( 除 ) 。
2、平衡常数的物理意义 ① 平衡常数是温度的函数,与起始浓度无关，与反应历程无关 。 在一定温度下每一个反应都有它的特征平衡常数，改变条件， 达到新平衡时，T不变，K不变。 ②KP或KC的表达式只适合已达平衡的体系(浓度或分压一定是平 衡时的) K值的大小是反应进行程度的标志，K值越大，正向反 应进行的程度越大(或进行得越彻底)，K值越小，正向反应进行 的程度越小。(典型的可逆反应10-7K107) 注意：K值的大小不表示反应的快慢，不能预示时间；由K判 断不能进行的反应，并不是该反应不能发生，改变条件时可能 进行完全。
化学平衡精品课件
总结词
准确、灵敏、应用广泛
原理
分光光度法是基于朗伯-比尔定 律的一种测定方法，通过测量 待测溶液的吸光度，进而计算
出平衡常数。
步骤
将待测溶液置于适当的容器中 ，加入适量的显色剂，用分光 光度计测定溶液的吸光度，根 据吸光度和浓度之间的关系，
计算出平衡常数。
气相色谱法测定平衡常数
总结词
高效、分离度好、准确性高
反应平衡的移动
总结词
描述化学反应达到平衡后，反应条件改变时反应物和生成物浓度的变化情况。
详细描述
当一个可逆反应达到平衡后，如果改变反应条件（如温度、压力或浓度），反应平衡将会发生移动。 根据勒夏特列原理，平衡移动的方向总是趋向于减弱外界条件的变化。如果增加反应物的浓度，平衡 将向正反应方向移动；如果减少反应物的浓度，平衡将向逆反应方向移动。
化学平衡精品课件
xx年xx月xx日
目录
• 化学平衡概述 • 化学平衡基本原理 • 化学平衡应用实例 • 化学平衡测定实验 • 化学平衡计算方法 • 化学平衡研究展望
01
化学平衡概述
化学平衡定义
化学平衡是指化学反应中参与反应的各物质在一定条件下达 到动态平衡状态。
化学平衡是建立在可逆反应基础上的，反应在一定条件下进 行到正反应和逆反应速率相等且各组分浓度不再改变的状态 。
化学平衡常数
总结词
表示在一定条件下，可逆反应达到平衡时 ，反应物和生成物浓度之间的比例关系。
详细描述
化学平衡常数是指一定温度下，可逆反应 达到平衡时，反应物和生成物浓度的乘积 比值。平衡常数有三种类型：溶度积常数 、电离常数和酸碱常数。这些常数反映了 反应在不同条件下的平衡状态，对于研究 和应用化学反应具有重要意义。
高考化学一轮复习第七章第二节化学平衡与化学平衡移动原理课件
分子质量不再改变；②恒温时，气体压强不再改变；③各气体组
分浓度相等；④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的 2 倍；
⑤混合气体的密度不变；⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生
成氢气的质量比为 9∶1；⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量
等于氢气消耗的物质的量。其中能表明(甲)、(乙)容器中反应都达
到平衡状态的是( )
(3)巧用“正逆相等，变量不变”做出判断。
考向 2 化学平衡的移动及分析
3.(2023年江苏模拟)工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重
整制取H2和CO，主要反应为
反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4
kJ·mol-1 K1
过程中还发生三个副反应：
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)
生产中的适宜条件。
①反应原理：N2(g)＋3H2(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。
2NH3(g)
②
放热
减少
③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
升高
增大
催化剂
增大
降低
④综合考虑——选择适宜的生产条件 a.温度：400～500 ℃ b.压强：10 MPa～30 MPa c.投料比：nn((NH22))＝21.8
2.控制反应条件的基本措施 (1)控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、 固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或 浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。
例如，以工业合成氨为例，理解运用化学反应原理选择化工
(2)建立过程
2024年大学化学平衡课件
大学化学平衡课件一、引言化学平衡是化学反应在一定条件下达到动态平衡状态的现象。
在化学反应中，正反应和逆反应不断进行，当正反应速率等于逆反应速率时，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化，达到了化学平衡。
化学平衡是化学反应动力学和热力学共同作用的结果，是化学学科中的重要概念。
二、化学平衡的基本原理1.动力学原理：化学反应速率与反应物浓度有关，正反应速率和逆反应速率随反应物浓度的变化而变化。
当正反应速率等于逆反应速率时，化学反应达到动态平衡。
2.热力学原理：化学反应在一定条件下达到平衡时，体系的自由能最小。
根据吉布斯自由能公式，自由能变化等于焓变减去温度和熵变的乘积。
当自由能变化为零时，化学反应达到平衡。
3.化学平衡常数：化学平衡常数是衡量化学反应平衡状态的重要参数。
对于反应物和物的浓度比为a:b:c的化学反应，化学平衡常数K的表达式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b，其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和物C、D的浓度。
三、化学平衡的影响因素1.温度：根据勒夏特列原理，温度升高时，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小。
因此，温度变化会影响化学反应的平衡状态。
2.压力：对于气体参与的反应，压力变化会影响化学反应的平衡状态。
根据勒夏特列原理，压力增大会使平衡向气体体积减小的方向移动，压力减小则会使平衡向气体体积增大的方向移动。
3.浓度：反应物和物的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
增加反应物的浓度会使平衡向物的方向移动，增加物的浓度则会使平衡向反应物的方向移动。
四、化学平衡的移动原理1.勒夏特列原理：当化学反应达到平衡时，若改变反应条件（如温度、压力、浓度等），平衡会向减弱这种改变的方向移动，以达到新的平衡状态。
2.埃尔兰德定理：对于多组分体系，各组分的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
根据埃尔兰德定理，当某一组分的浓度发生变化时，平衡会向减弱这种变化的方向移动。
化学平衡移动原理及应用PPT课件
问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个 角度分析合成氨的合适条件。
浓度
高压 高温 使用
增大C反
高压 低温 无影 响
增大C反或减小C生
问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？
合成氨的工艺流 程如图2－24所示。在 工业生产中，可以通 过以下途径来提高合 成氨的产率。请利用 有关知识分析采取这 些措施的原因。
因此，影响化学平衡移动的因素有：浓 度、压强、温度
如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温 度、压强），平衡是不是就一定会发生移动？
五、化学平衡移动原理——勒夏特列原理 原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、 压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动。
①此原理只适用于已达平衡的体系
②平衡移动方向与条件改变方向相反。"对着干"
条
生产，对动力、材料、设备等来说正
件
合适。
将氨气及时分离出来，及时补充N2、 H2，并循环操作过程
升高温度
向吸热方向移动
体系温度减小
降低温度
向放热方向移动
体系温度增大
规 律 改变一个条件
向减弱这种改变 的方向移动
减弱了这种改 变
下列情况不能用勒夏特列原理解释：
a.使用催化剂不能使平衡发生移动。
b.对于气体系数之和相等的可逆反应，压强的 改变可以改变化学反应速率，但不能使平衡发 生移动。
六、化学平衡移动原理应用——合成氨工业
1．向反应器中注入 过量N2。
2．采用适当的催化 剂。
3．在高压下进行反 应。
4．在较高温度下进 行反应。
使用催化剂（铁触媒）：这样可以大
大加快化学反应速率，提高生产效率，
合Байду номын сангаас