无机化学基础知识.ppt

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1、无机化学基础知识 陈 媛,一、基本概念和基本理论二、物质的状态及变化三、化学反应速率和化学平衡,一、基本概念和基本理论,(一)物质的组成,构成物质的基本微粒,分子,原子,原子团,离子,分子:,原子:,原子团:,离子:,是保持物质化学性质的一种微粒,是化学变化中的最小微粒,是由几个不同的原子结合而成的带有电荷的原子团,是带有电荷的原子或原子团,1,(二)物质的分类,物质,纯净物,混合物,单质,化合物,金属,非金属,稀有气体,无机化合物,有机化合物,氧化物,酸,碱,盐,2,1.纯净物与混合物,纯净物:是由一种分子组成的物质(O2、NaCl)。它有一定的化学组成和一定的性质。,混合物:是由不同分子组

2、成的物质(汽油、泥土空气、盐酸)。它没有固定的化学组成和固定的性质。,2.单质和化合物,单质:是由同种元素组成的物质(O2、N2、Fe、Cu)注意:同一种元素往往能形成不同的单质。这些单质之间互称为同素异形体(O2、O3;红磷、白磷),化合物:是由不同种元素组成的纯净物。(CO2、H2O、H2SO4)。,3,3.无机化合物的类别,氧化物:由氧元素跟另一种元素组成的化合物(酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物),酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子(含氧酸、无氧酸;一元酸、多元酸;强酸、弱酸),碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(强碱、弱碱;可溶性碱、难溶性碱;两性碱化物),盐:由金属离子(或铵

3、离子)和酸根离子组成 的化合物(正盐、酸式盐、碱式盐),4,(三)物质的变化,1.物理变化和化学变化,物理变化:没有新物质生成的变化(举例),化学变化:有新物质生成的变化(举例),2.物理性质和化学性质,物理性质:物质不需要发生化学变化 就表现出来的性质(状态、颜色等),化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质(可燃性、稳定性、酸性、氧化性等),5,(四)摩尔(mol)1.定义:摩尔是物质的量的单位。,指物质中所含微观基本单元的数量,如果物质所含有的微粒数为6.021023个时,这种物质的量就为1mol。,6,结论1:1摩尔任何物质所含的微粒数都是6.021023个,结论2:分子式中原子个数比

4、等于摩尔数之比,特点1:它是一个计数单位,以阿佛加德罗常数作为计数单位。2:它所计量的对象是微观的基本单元。,7,例 题,1.0.5mol的Zn、H2O、SO4=各含微粒数目?,解:0.56.021023=3.011023(个)0.56.021023=3.011023(个)0.56.021023=3.011023(个),2.多少摩尔CO2中含有0.5摩尔氧原子?,解:1:X=2:0.5,=0.25(mol),8,3.多少摩尔CO2中含有1.5051023个CO2分子?,4.多少摩尔的CO2和5摩尔的硫原子个数比为1:5?,解:设X摩尔CO2和5摩尔的硫原子个数之比为1:5,CO2:S3:1,3

5、X:5=1:5,答:1/3摩尔CO2和5摩尔的硫原子个数比为1:5,9,(五)摩尔质量,1.定义:“把1mol物质的质量叫该物质的摩尔质量。,单位:g/mol,1mol任何一种分子的质量,若以克/摩 为单位,在数值上等于该分子的分子量。,1mol任何一种原子的质量,若以克/摩 为单位,在数值上等于该原子的原子量。,10,2.公式,化学方程式中,反应物及生成物前面系数可理解为摩尔数之比。,4P+5O2=2P2O5 4 5 2,11,例题,8g氧原子是多少摩尔?8g氧气是多少摩尔?,解:氧原子摩尔质量:16g/mol;氧气摩尔质量32g/mol 设氧原子物质的量为X;氧气物质的量为Y,=0.5 m

6、ol,=0.25 mol,答:8g氧原子是0.5摩尔?8g氧气是0.25摩尔?,12,多少克二氧化碳与20克氢氧化钠含有相同的分子数?,解:已知CO2、NaOH摩尔质量分别为44g/mol;40g/mol 根据:物质的量相同的各种物质所含微粒数都相等,设:二氧化碳为X,答:22g二氧化碳与20克氢氧化钠含有相同的分子数。,X=22g,13,中和0.1mol的氢氧化钠,需要多少g硫酸?,解:设中和0.1mol的氢氧化钠需要硫酸X,H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O98 2X 0.1,X=4.9g,答:中和0.1mol的氢氧化钠,需要4.9g硫酸?,14,(六)气体摩尔体积,1.定义,

7、在标准状况下,1摩尔任何气体所占有的体积都约为22.4升。,在相同的温度和压力下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。这个规律称为阿佛加德罗定律。,15,2.公式,CO和CO2的摩尔质量之比是;在同温同压下,相同质量的CO和CO2的体积之比是;在标准状况下,1升CO2的物质的量是 摩,克,含有 分子。,16,反应式中气体体积之比等于摩尔数之比,例题,在标准状况下,4mol与4g氧气各占多大体积?,解:4mol氧气在标准状况下占体积为:422.4=89.6(升),4g氧气在标准状况下占体积为:4/3222.4=2.8(升),答:4mol氧气在标准状况下占体积为89.6升 4g氧气在标准状况下

8、占体积为2.8升。,17,在实验室中用锌与盐酸反应制取氢气,若要制得在标况下5.6L的氢气,问需要多少g的锌?,解:设需X锌,Zn+2HCl=ZnCl2+H265g 22.4 L X 5.6 L,答:需锌16.25 g,18,(七)物质的量浓度,1.定义,以一升溶液中含有多少摩尔溶质来表示溶液的浓度,叫做物质的量浓度。,例子1 蔗糖:将342g蔗糖溶在水里配制1升溶液,其摩尔浓度是多少?,例子2 氢氧化钠:将20g氢氧化钠溶水里配制1升溶液,其摩尔浓度是多少?,(1),(2),19,22.4L/mol,22.4L/mol,6.02 1023(个/mol),6.02 1023(个/mol),物质

9、的量(mol),气体体积(L标),微粒个数(个),摩尔质量(g/mol),摩尔质量(g/mol),物质的质量(g),20,已知溶质的质量和溶液的体积,计算溶液的物质的量浓度,例1 称取2.0g氢氧化钠,溶于水中制成100cm3溶液,计算此溶液的摩尔浓度?,例2 配制0.50L的0.20mol/L的Na2CO3溶液,需Na2CO3多少克?Na2CO310H2O?,配制一定体积的物质的量浓度溶液,计算需称取的溶质的质量,解:已知NaOH的摩尔质量是40gmol,答:0.20gNaOH溶水制成0.10ml的溶液,其摩尔浓度为0.05molL,解:已知Na2CO3的摩尔质量是106gmol Na2CO

10、3 10H2O摩尔质量是286gmol,设需Na2CO3的质量为X,设需Na2CO3 10H2O的质量为Y,21,求稀释前后的溶液摩尔浓度,例3 从1L 1.0mol/L的NaOH溶液中取1cm3,把它稀释至1升,求稀释后溶液的摩尔浓度?,例4 市售浓硫酸的质量百分比浓度为98,密度为1840Kg/m3。求这种浓硫酸的摩尔浓度?,溶液的摩尔浓度与质量百分比浓度的换算,解:已知 C1=1.0L/mol V1=0.001L C2=?L/mol V2=1L,答:稀释后的浓度为0.001mol/L,解:已知 溶液体积密度百分比浓度溶质质量,设:该浓硫酸的摩尔浓度为X,答:浓硫酸的摩尔浓度为18.4mo

11、l/L,22,2.质量百分比浓度与摩尔浓度的换算,23,例题,称取5.0g氢氧化钠,溶于水中制成250cm3溶液,计算此溶液的摩尔浓度?,解:设NaOH摩尔浓度为X,答:NaOH摩尔浓度为0.50摩尔/升。,24,配制250 ml 0.2 mol/L 盐酸溶液需要百分比浓度为37.5%,密度为1.19g/cm3的浓盐酸多少毫升?,解:设需X毫升的浓盐酸,根据:稀释前后物质的量不变,答:需4毫升的浓盐酸。,25,用浓度为60%的酒精溶液A和25%的酒精溶液B配成45%的酒精溶液,所用A、B溶液的体积比为多少?,1.混合气体:密度不变(体积不变)2.溶液:物质的量浓度、质量分数均可,答:A溶液与B

12、溶液的体积比为4:3。,26,溶解过程是物理化学过程。固体盐的溶解常伴随热效应;两种液体之间的混合;常伴随体积变化,也伴随热效应。溶解平衡是一个动态平衡。在一定温度下,某固体物质在100克溶剂(如水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。通常不特别指明溶剂时,都是以水做溶剂。它的符号是 s,单位是 g(g/100g水)。饱和溶液的浓度也可以认为是溶解度。,(八)溶解与溶解度的计算,1.固体溶解度 固体物质的溶解度是指在一定的温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数。在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。,2.气体溶解度压强为101KPa

13、,一定温度时,溶质在1体积水中达到饱和状态时的气体体积。,3 饱和溶液和不饱和溶液,溶解与结晶,动态平衡:,非饱和溶液:,在一定温度下,溶解速度大于结晶速度,饱和蒸汽压:汽化和液化建立动态平衡,液体上方的蒸汽压,的非平衡状态时的溶液,不饱和,饱和,1加溶质,2蒸发溶剂,3改变温度,1加溶剂,2改变温度,大多数降温,大多数升温,物质的结晶,物质的结晶方法:,【例题】已知t10C和t20C时某物质的溶解度分别为S1克和S2克,现将t10C时的m克该物质饱和溶液冷却到t20时,计算有多少晶体析出(不含结晶水)?解:S1克该物质饱和溶液从t10C降温至t20C时,析出晶体是(S1S2)克。m克该物饱和

14、溶液从t10C降温至t20C时,析出晶体x克,则S1:m(S1S2):x,答:m克该物质饱和溶液从t10C降温至t20C时,析出晶体应为,二、物质及其变化,物质总是以一定的聚集状态存在。常温、常压下,通常物质有气态、液态和固态三种存在形式,在一定条件下这三种状态可以相互转变。,气体,基本特征:具有扩散性和可压缩性;存在状状态几乎与它们的化学组成无关,1、理想气体状态方程式:pV=nRT,p气体压力,单位为Pa(帕);V气体体积,单位为m3(立方米);n气体物质的量,单位为mol(摩);T气体的热力学温度,单位为K(开);R摩尔气体常数,又称气体常数。,标准状态(T=273.15K,p=101.

15、325 kPa)下,测得1.000mol气体所占的体积为22.41410-3m3,则:R=pVnT=101.325103Pa22.41410-3 m3/1.000mol273.15K=8.314Nmmol-1K-1(或8.314牛米摩-1开-1)=8.314 Jmol-1K-1(或8.314焦摩-1开-1),混和气体的总压力等于混合气体总个组分气体的分压之和,这一经验定律被称为道尔顿(Dalton)分压定律。,假如容器中有A、B、C等多种气体,则:,道尔顿分压定律的数学表达式:,2、混合气体的分压定律,分压力:各组分气体占有与混合气体相同体积时所产生的压力,理想气体混合时,由于分子间无相互作用

16、,故碰撞器壁产生的压力,与独立存在是相同的。亦即在混合气体中,组分气体是各自独立的。这是分压定律的实质。即组分气体的分压,等于总压与该组分气体的体积分数之积。,【例题】16克氧气和28克氮气盛于10 L的容器中,设温度是27,试计算:两种气体各自的分压;混合气体的总压力;两种气体各自的分体积。解:由已知O2的摩尔质量是32g/mol,根据理想气体公式PV=nRT,同理PN2=2.50105Pa混合气体的总压力P总=PO2+PH2=3.75105Pa,根据道尔顿分压定律:,例题 某容器中含有NH3、O2、N2等气体的混合物。取样分析后,其中n(NH3)=0.320mol,n(O2)=0.180m

17、ol,n(N2)=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。解:n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=0.320mol+0.180mol+0.700mol=1.200mol,p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa,液体 液体内部分子之间的距离比气体小得多,分子之间的作用力较强。液体具有流动性,有一定的体积而无一定形状。与气体相比,液体的可压缩性小得多。,液体的蒸气压,蒸发 液体表面某些运动速度较大的分子所具有的能量足以克服分子间的吸引力而逸出液面,成为气态分子,这一过程叫做蒸发。,饱和蒸气 在恒

18、定温度下,与液体平衡的蒸气称为饱和蒸气。,饱和蒸气压 饱和蒸气的在该温度下所具有蒸气压称为饱和蒸气压,简称蒸气压。,固体,1.晶体与非晶体(1)概念(2)晶体与非晶体的不同点(a)可压性和扩散性均不同(b)晶体有固定的外形,非晶体没有(c)晶体有固定的熔点,非晶体没有(d)晶体有各向异性,非晶体则是各向同性的,2.晶体的外形 七大晶系,3.晶体的内部结构,(1)十四种晶格,三斜P,单斜P,单斜C,正交P,正交C,正交I,正交F,四方P,四方F,三方P,六方P,立方P,立方F,立方I,(2)晶胞,NaCl的晶胞,CsCl的晶胞,ZnS的晶胞,晶胞是晶体的代表,是晶体中的最小单位。晶胞并置起来,则

19、得到晶体。,晶胞的代表性体现在以下两个方面:一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素 对称轴,对称面和对称中心)。晶胞是具有上述代表性的体积最小、直角最多的平行六面体。,化学反应中的质量关系和能量关系,质量守恒定律 参与化学反应前各种物质的总质量等于反应后全部生成物的总质量,这是化学反应的一个基本定律质量守恒定律。,反应热效应与焓变,反应的热效应 若化学反应时,系统不作非体积功如电功、机械功、声功等,且反应终了(终态)与反应初始(始态)时的温度相同,则系统吸收或放出的热量称作该反应的热效应。,恒容热效应 QV=U2-U1=U 恒压热效应 Qp=H生成物-H反应物

20、=H,放热反应 H0 若生成物的焓小于反应物的焓,则反应过程中多余的焓将以热量形式放出,该反应为放热反应。,吸热反应 H0 若生成物的焓大于反应物的焓,则反应过程中要吸收热量,该反应为吸热反应。,热化学方程式热化学方程式:表示化学反应及其热效应的化学方程式称为热化学方程 例:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)rHm(298K)=-241.8kJ.mol-1。,(3)需在反应式中注明物质的聚集状态。常用“s”表示固态,“l”表示液态,“g”表示气态。(4)逆反应的热效应与正反应的热效应数值相同而符号相反,书写热化学方程式,需注意以下几点:需注明反应的温度和压力条件,如果反应是在298 K下

21、进行的,习惯上也可不予注明。反应的焓变(H)值与反应式中的化学计量数有关,三、化学反应速率与 化学平衡,(一)反应速率的概念,反应速率,|浓度变化量|,变化所需时间,C,t,C:mol/L(或 molL-1)t:s 或 min 或 h:molL-1s-1 molL-1mim-1 molL-1h-1,化学反应速率,几点说明,反应速率可以用反应体系中的任一物质表示。以不同物质表示的反应速率可能数值不同,其比值等于反应方程式中各物质前面系数之比。比较不同条件下的反应速率,应用同一种物质进行比较。上述计算是一段时间内速率的平均值,瞬时速率是时间变化趋于零时,平均速率的极限。,340K时,将0.16mo

22、lN2O5放在1L密闭容器中,反应按下式进行:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)反应2分钟后,测得N2O5、NO2、O2的浓度分别为0.080 mol/L、0.16 mol/L、0.04 mol/L,则反应速率可分别表示为:,例1,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),解:,初始浓度mol/L,2分钟后浓度mol/L,0.16,0.080,0,0,0.16,0.04,C,0.080,0.16,0.04,(N2O5),|C(N2O5)|,t,-(0.080-0.16),2,4.010-2 molL-1mim-1,(NO2),|C(NO2)|,t,0.16-0,2,8.010-2

23、 molL-1mim-1,(O2),t,2.010-2 molL-1mim-1,2,0.04-0,|C(O2)|,(N2O5):(NO2):(O2)=2:4:1,瞬时速率,(二)影响反应速率的因素1、浓度对反应速率的影响,一定温度下,某一化学反应,反应物中活化分子的百分数是一定的。增加反应物浓度,使单位体积内活化分子数目增多,增加了反应物分子有效碰撞的次数,所以反应速率增大。,一定温度下,增加反应物的浓度可以增大反应速率。碰撞理论解释:,1.基元反应,2.速率方程,3.反应的级数,4.反应物浓度与反应时间的关系,(1)基元反应,反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应,也称

24、为简单反应。如下基元反应:,NO2+CO NO+CO2,SO2Cl2 SO2+Cl2,2N2O 2N2+O2,基元反应的反应过程中没有任何中间产物。,(1)基元反应,多数化学反应不是基元反应,而是由两个或两个以上基元反应构成的,这样的化学反应称为非基元反应 或复杂反应:,H2(g)+I2(g)2HI(g),(2)速率方程,把反应物浓度同反应速率定量地联系起来的数学表达式称为速率方程。对基元反应可直接通过反应方程式写出速率方程:,NO2+CO NO+CO2,2N2O 2N2+O2,或,对于气体反应,也可以用气体的分压变化表示反应速率。,(2)速率方程,式中:v为反应速率;kc 或kp为速率常数;

25、c或A、B为浓度;pAa、pBb为用分压表示的浓度;a和b分别为反应物A和B浓度的指数;(a+b)称为该反应的反应级数;,一般基元反应的速率方程式:,aA+bB=dD+eE,(5-1),或,或,(2)速率方程,速率常数k取决于反应的本性,与浓度无关,它随温度变化,温度升高,k通常增大。不同反应具有不同的k值,其它条件相同时可以用k值的大小衡量反应速率,快反应具有较大的速率常数。,基元反应的反应速率与各反应物的浓度以其计量数为指数幂的连乘积成正比,这就是基元反应的质量作用定律。,(5-1),aA+bB=dD+eE,(2)速率方程,反应的速率方程一般不能简单地从反应的计量方程式中获得,它与反应机理

26、有关,必须由实验来确定。速率方程中反应物A和B的浓度、浓度的幂指数a和b、以及速率常数k均可由实验测得。,只有基元反应的速率方程可以依据反应方程式直接写出,质量作用定律 只适用于基元反应。,2、温度对反应速率的影响,温度能显著地影响反应速率,绝大多数化学反应,无论是放热反应还是吸热反应,其反应速率都随温度的升高而增大。,2、温度对反应速率的影响,T2T1,温度升高,活化分子百分数增大,有效碰撞的百分数增加,使反应速率大大加快。,2、温度对反应速率的影响,温度对反应速率的影响主要体现在对速率常数k的影响上。1889年瑞典物理化学家阿仑尼乌斯总结了大量实验事实,提出一个较为精确的描述反应速率与温度

27、关系的经验公式。,Svante August Arrhenius,阿仑尼乌斯,18591927,2、温度对反应速率的影响,k 反应速率常数,一个温度函数,随温度而变;A 指数前因子或频率因子常数;e 自然对数的底(e=2.718);T 热力学温度;Ea 反应的活化能;R 气体常数(8.314 J mol-1K 1);,(5-4),阿仑尼乌斯方程式:,2、温度对反应速率的影响,阿仑尼乌斯方程式:,速率常数k与绝对温度T成指数关系,温度的微小变化,将导致k值的较大变化,尤其是活化能Ea较大时更是如此。,(5-4),温度与反应速率的关系为:温度升高,速率常数 k 增大,反应速率加快。,四、温度对反应

28、速率的影响,如果某反应在温度T1和T2时的速率常数分别为k1和k2,活化能Ea在T1至T2的温度范围内可以视为常数,由(5-5)式可以导出:,(5-5),(5-6),阿仑尼乌斯方程式的对数形式:,2、温度对反应速率的影响,(1)改变反应温度,改变了反应中活化分子的百分数,但并没有改变反应的活化能。(2)无论吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率都要加快。这两者在反应过程中反应物都必须爬过一个能垒,反应才能进行,升高温度,有利于反应物能量提高,故两者的反应速率都要加快。不过吸热反应速率加快的程度大于放热反应。,注意:,2、温度对反应速率的影响,反应:C2H5Br(g)C2H4(g)+HBr(g

29、)在650 K时的速率常数是2.0105 s1;在670 K时的速率常数是7.0105 s1,求反应的活化能。,解:根据公式(5-6)求活化能,例题:,【例题】某反应的活化能Ea=1.14 105Jmol-1。在600 K时,k=0.75 Lmol-1s-1,计算700 K的k。解:由已知条件:T1=600 K;k 1=0.75 Lmol-1s-1T2=700 K;k 2=?由公式:Ink=InA,得如下:lnk1/k2=Ea/R(1/T21/T1)代入数据得:K2=20 Lmol-1s-1答:700K时反应的速率常数为20 Lmol-1s-1。,3、催化剂对反应速率的影响,催化剂是一种能改变

30、化学反应速率,其本身在反应前后质量和化学组成均不改变的物质。,催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它参与了化学变化过程,改变了反应原来的途径,降低了活化能。,3、催化剂对反应速率的影响,催化剂改变了反应途径,反应沿一条活化能低的捷径进行,因而速率加快。,3、催化剂对反应速率的影响,3、催化剂对反应速率的影响,合成氨反应,没有催化剂时反应的活化能为326.4kJmol-1,加Fe作催化剂时,活化能降低至175.5 kJmol-1。,催化剂不影响产物和反应物的相对能量,没有改变反应的始态和终态,所以催化剂只能改变反应途径而不能改变反应发生的方向。从图中还可以看到,加入催化剂后,正、逆反应的活化能

31、降低的数值相等,这意味着催化剂同等程度地加快正、逆反应的速率。,3、催化剂对反应速率的影响,3、催化剂对反应速率的影响,催化剂同等程度地加快正、逆反应的速率,所以催化剂只能加速化学平衡的到达,不能改变平衡点的位置。催化剂虽然改变了反应原来的途径,降低了活化能,但不能改变反应的G,对一个G0的反应,想用催化剂改变其反应方向是徒劳的。,(一)可逆反应与化学平衡,可逆反应:在同一条件下,既能向一个方向进行又能向相反方向进行的化学反应,叫可逆反应,通常将化学方程式中从左向右方向进行的反应叫正反应,化学方程式中从右向左方向进行的反应叫逆反应。化学平衡:反应进行到一定程度时,正反应速率=逆反应速率,此时各

32、物质的浓度不再改变,反应就达到了平衡。,四、化学平衡和标准平衡常数,平衡化学平衡常数时体系的特点,等:正、逆反应速率相等,各物质的生成速率和消耗速率相等。定:各物质的浓度固定,整个体系的组成不变。动:反应达到平衡时,正、逆反应双向进行、速率相等。变:改变某一条件,使正、逆反应速率不再相等,则每种物质的生成速率和消耗速率不再平衡,体系的组份含量相应变化。,可逆反应的化学平衡状态,(二)化学平衡常数,H2(g)+I2(g)=2HI(g)反应的平衡浓度(698.5K),aA+bB=dD+eE,Kc,D dE e,A aB b,化学平衡定律:,在一定温度下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度幂的

33、乘积与反应物平衡浓度指数幂的乘积之比值总是一常数平衡常数,这个规律称为化学平衡定律注:指数是方程式中各物质前面相应的系数,平衡常数表达式的书写规则,(1)平衡常数表达式要与化学反应方程式相对应,并注明温度(室温条件下可省)。(2)反应体系中有固体或纯液体参加时,它们的浓度不写入平衡常数表达式中。(3)稀溶液中进行的反应,有水参加或有水生成,水的浓度也不与入平衡常数表达式中;非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加,水的浓度应写入平衡常数表达式中。,温度不同,K不同,K,NO2 2,N2O4,=0.36(373K),N2O4(g)=2 NO2(g),=3.2(423K),K,NO2 2,N2O4,

34、物质系数不同,平衡常数不同,K1,NO2 2,N2O4,=0.36(373K),N2O4(g)=2 NO2(g),N2O4(g)=NO2(g),1,2,K2,NO2,N2O4,=0.6(373K),K1=K22,K3=K12,K3,NO2 4,N2O4 2,=0.36(373K),2N2O4(g)=4 NO2(g),固体或纯液体不写入平衡常数表达式,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)KCO2,K,CO 2,CO2,CO2(g)+C(s)=2CO(g),稀溶液、水的浓度不写入平衡常数表达式中,K,CrO42-2H+2,Cr2O72-,Cr2O72-+H2O=2 CrO42-+2 H+,

35、化学平衡常数的应用,利用多重平衡规则计算平衡常数判断化学反应进行的程度判断反应进行的方向,K1,PSO3,PSO2 PO2,(1)SO2(g)+O2(g)=SO3(g),(2)NO2(g)=NO(g)+O2(g),K2,(3)SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g),K3,PNO2,PNO PO2,PSO2 PNO2,P SO3 PNO,K1K2,K3,(1)+(2)=(3),PSO3,PSO2 PO2,PNO2,PNO PO2,多重平衡规则,判断化学反应进行的程度,aA+bB=dD+eE,Kc,D dE e,A aB b,1.K值越大,说明产物平衡浓度相对于反应物平衡浓度越大,反

36、应物的转化率越大;2.K值越小,说明产物平衡浓度相对于反应物平衡浓度越小,反应物的转化率越小;3.平衡常数数值的大小是反应进行程度的重要标志。,【例题2-11】250时,五氯化磷依下式解离:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),放置于2.00L密闭容器中的0.700mol的PCl5有0.200mol被分解。试计算该温度下的平衡常数。解:计算平衡常数,对于气体反应,须知道平衡时各气体的分压。PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)开始时物质的量/mol 0.7 0 0变化的物质的量/mol-0.2 0.2 0.2平衡时物质的量/mol 0.5 0.2 0.2应用PV=nRT,可求出平衡时各气体的分压p(PCl5)=,p(PCl3)=,p(PCl2)=p(PCl3)=434.8,

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