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第四章 化学平衡核心内容： 恒T 、p 、W ˊ=0下，化学反应自发0,,><=∆∑='B B W p T G μν 平衡反向自发主要内容：化学反应△G 、K 的计算及过程方向的判断。
一、内容提要1、化学反应自发进行和达到平衡的条件自发0,,><=∆∑='B B W p T G μν 平衡反向自发其中，B ν为B 的化学计量数，对于产物B ν取正值，对于反应物B ν取负值。
2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据θKQ RT pln= <0 自发 （Qp ＜θK ） =0 平衡 （Q p=θK ）>0 反向自发（Qp ＞θK ）式中：θθμνB B m r G ∑=∆为标准摩尔反应吉布斯函数变化，θK 为标准平衡常数，)ex p(RT G K mr θθ∆-==B p p eqB Bνθ)(∏=f(T)3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数K P 、K C 、K n 、K y（1）K P ：θK =∑∏=∏-BB B p p p p eq B BeqB B νθννθ)()()( θK =∑-B p K P νθ)( θK 仅是温度的函数，K P 也只与温度有关。
(2）K C ：理想气体P B V=n B RT p B =RT c RT V n B B=θK =∑∏=∏=∏BB B B pRT c p RT c p p B B B B eqB B νθννθνθ)()()( KC 也只与温度有关 （3）K y ：p B =py B K y 与温度和总压有关（4）K n :∑=BB BB n n pp =∑∑B npp K n νθ)(K n 与温度、总压和惰性气体有关。
综合以上各式得：θK =当∑=0B ν时，θK =K p =K c =K y =K n4、有纯凝聚态物质参加的理想气体反应的标准平衡常数若理想气体化学反应中有纯固态或纯液态参加时，由于常压下纯凝聚态物质的化学势可近似为标准态化学势，即)()(cd cd B B θμμ=（cd 表示凝聚态） 因此 P m r m r Q RT G G ln +∆=∆θ其中∑=∆ϑθμνB B m r G 即对参加反应的所有物质包括凝聚态物质求和。
化学平衡课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的∆r G m <0时，则该反应能正向进行。
( )2. 如果某一化学反应的∆r H < 0，该反应的K 随着温度升高而减小。
（）3. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。
（）4. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。
（9. 如果某一化学反应的∆r H 不随温度变化，那么其∆r S 也不随温度变化，但是其∆r G 却与温度有关。
（）5. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K 仅仅是温度的函数。
（）二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（ ）（1）吸热反应； （2）放热反应；（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
2. 设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa 、300 K 下，A 的转化率是600 K 的2倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa 的转化率是2×101 325 Pa 的2 倍，故可推断该反应 ( )（1）标准平衡常数与温度，压力成反比；（2）是一个体积增加的吸热反应；（3）是一个体积增加的放热反应；(4)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。
3.理想气体反应N 2O 5（g ）== N 2O 4（g ）+1/2O 2（g ）的∆r H 为41.84kJ ⋅mol －1，∑=0)(,B C mp B ν。
物理化学《化学平衡》习题及答案选择题1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是(A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。
因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）3．在等温等压下，当反应的∆r G m ∃ = 5kJ ·mol -1时，该反应能否进行?(A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。
应该用∆r G m 判断而不是∆r G m ∃ 。
4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。
5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其∆r G m ∃ /(J ·mol -1) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则：(A) ∆r G m ∃ 变负，反应更完全 (B) K p ∃ 变大，反应更完全 (C) K p ∃ 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时(A) 对K f ∃ 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ∃ 无影响 (D) 对K f ∃ 、K r 、K p ∃ 均无影响答案：A 。
理想气体的K p ∃ 不受压力的影响而真实气体的K p ∃ 将随压力而变。
7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的∆r G m ∃与温度T 的关系为：∆r G m ∃ = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ∃ >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ∃将是： (A)K p ∃= 0 (B) K p ∃ < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ∃ < 1 答案：C 。
物理化学化学平衡知识点归纳
物理化学平衡： 1. 平衡定义：当反应的速率相等时，该反应称为平衡，即反应物和生成物的浓度比不再发生变化，此时称为动力学平衡。
2. 平衡常数：当反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之比称为平衡常数。
3. 稳定性：当反应达到动力学平衡时，如果反应物和生成物的浓度比不再发生变化，则称反应系统是稳定的。
4. 平衡方向：当一定的温度和压强条件下，反应的方向满足平衡常数的值，则称为平衡方向。
5. 平衡位置：当一定的温度和压强条件下，反应的方向满足平衡常数的值，则称为平衡位置。
物理化学《化学平衡》习题及答案选择题1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是(A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。
因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）3．在等温等压下，当反应的∆r G m ∃ = 5kJ ·mol -1时，该反应能否进行?(A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。
应该用∆r G m 判断而不是∆r G m ∃ 。
4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。
5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其∆r G m ∃ /(J ·mol -1) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则：(A) ∆r G m ∃ 变负，反应更完全 (B) K p ∃ 变大，反应更完全 (C) K p ∃ 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时(A) 对K f ∃ 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ∃ 无影响 (D) 对K f ∃ 、K r 、K p ∃ 均无影响答案：A 。
理想气体的K p ∃ 不受压力的影响而真实气体的K p ∃ 将随压力而变。
7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的∆r G m ∃与温度T 的关系为：∆r G m ∃ = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ∃ >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ∃将是： (A)K p ∃= 0 (B) K p ∃ < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ∃ < 1 答案：C 。
第八章化学平衡1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？答化学平衡状态就是在可連反应中正反应和负反应的速率等时反应物和生成物的浓度不再随时司而改变的状态.2.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？答•经验平衡常数；在一定温度下，可逆反应达平衡时，生成物册浓酗反应方程式中计量系数为指数的黑的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量系数为指数的需昂乘积之比是L 个常数.经验平衡常数K —般肓单位，只有■当反应物的计重系数之和与生成物的计量系数之和相等时！K才是无量纟PS-&虫十bE O gG+ hH而标准平衡常数中的浓虧压强均为一个相对僵都是相对AT标淮值标准压虽尸"而言，不论是气相、襪相还是复相反应，疋均为无墾恆壘.aA(aq) + bB(aq) O gG(aq) + hH(aq)曲(呂)+ bB{g) O g。
(宕H 应H(g)P P3.写出下列可逆反应的平衡常数K c、K p或K的表达式(1) 2NOCI(g) 2NO(g) + Cl 2(g)(2) Zn(s) + CO 2(g) ---------- -ZnO(s) + CO(g)(3) MgSO4(s) ---------- MgO(s) + SO 3(g)(5) NH 4Cl(s) NH 3(g) + HCl(g)+ ----------------------- '亠2+⑷ Zn(s) + 2H (aq)------------ Zn (aq) + H2(g)+HCN ---------- H + CN - ________ +NH 3 + H 20 ------------ N H 4 + OH% +_.出0 ------------ H + 0H ■5.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？ 答平衡常酸是指在一定温度下达平衡时悴系中各物质的浓度关系，而转化率是某种物质的 转优率，它等于被转化的量除以原来重口6.在 699K 时，反应 H 2(g) + I 2(g) -------------- 2HI(g)的平衡常数 K p =55.3，如果将 2.00molH 2 和 2.00moll 2作用于4.00dm 3的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少 HI 生成？解心= —Z- 在同一体系中，V ，氏T 均相等，P«n疋 虽_=M 5.3=^x=1.576生成 HI 157$ 2=3.15 mol试计算下面反应的平衡常数： NH 3 + HCNNH 4 + CN7.反应 H 2 + CO 2H 2O + CO 在 1259K 达平衡,平衡时[H 2]=[CO 2]=0.44mol -dm4.已知下列反应的平衡常数：A. p =⑵ 他[H 2O]=[CO]=0.56mol • dm _。
第四章化学平衡Chapter 4 Chemical Equilibrium化学平衡的概念（即化学反应为什么不进行到底）原模型：无混和，所以，反应会进行到底例如只有少数反应如此，例如CaCO 3分解大多数实际反应：有混和，，所以反应不进行完全而留下部分反应物参与混和过程0<∆G mix 不进行完全，而留下部分反应物参与混和过程。
所以：反应不进行到底，主要是由于存在混和效应。
本章重点：化学平衡的热力学本质分解温度和开始分解温度有区别。
对氧化物而言。
对氧化物而言，分解温度是反应系统分解压等于外压时的温度而开始分解温度分解温度是反应系统分解压等于外压时的温度，而开始分解温度则定义为反应系统的分解压等于平衡气相中氧的分压力时的温度。
O s 2Fe s 2FeO +=()()()g 2分解压与温度的关系：温度越高分解压越大1、温度越高，分解压越大；2、相同温度下，分解压愈大的化合物越不温度。
例4-2：CaCO 3的分解反应为：，CO 2的平衡分压与温度的关系为：()()()g CO s CaO s CaCO 23+=T (℃)6007008058909031000p /p Θ3.7×10-3 3.9×10-20.261.001.294.9求CaCO 3在空气中的分解温度（空气的压力近似取为100kPa ）及903℃时CaCO 的分解压。
3§4－4 标准平衡常数的计算一、由物质的标准摩尔生成吉布斯函数计算标准摩尔生成吉布斯函数：在指定温度T 下，由各自处Θ∆mf G 于标准状态下的指定单质（一般为所讨论温度、压力下的最稳定相）变为处于标准状态下纯物质B 的标准摩尔反应吉布斯函数变化数变化。
a R 1 + b R 2 + …e P 1 +f P 2 + …∆r G Θm = ?稳定单质(标准状态)12G ()()21Θm r Θm r Θm r G G ∆+∆=∆])R ()R ([2m f 1m f ⋅⋅⋅-∆-∆-=ΘΘG b G a ])P ()P ([2m f 1m f ⋅⋅⋅+∆+∆+ΘΘG f G e ΘΘΘ(1)标准状态下的指定单质的为零；()()T G T G ,B Bmf B mr ∑∆=∆ν∆m f G (2)可查。
1化学反应速率与化学平衡34.3.1 可逆反应与化学平衡（一）化学反应的可逆性和可逆反应绝大多数化学反应都有一定可逆性：例如：N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g)只有极少数反应是不可逆的：例如： 2 KClO 3(s) =2 KCl (s) + 3 O 2 (g)可逆反应：在同一条件下，能同时向两个相反方向进行的反应。
4（二）化学平衡化学平衡的特征：（1）系统的组成不随时间而改变;（2）化学平衡是动态平衡。
（3）平衡状态与达到平衡的途径无关;定义：可逆反应在一定条件下，正反应速率等于逆反应速率时，反应体系所处的状态。
4.3.1 可逆反应与化学平衡5在373 K 恒温槽中反应一段时间后，达到平衡，测得平衡时N 2O 4和NO 2 浓度。
0.1600.100NO 2开始0.370.0700.100N 2O 4从反应混合物0.0720.100NO 2开始0.370.0140N 2O 4从产物0.1200NO 2开始0.360.0400.100N 2O 4从反应物c 2(NO 2)/c (N 2O 4)平衡浓度起始浓度N 2O 4-NO 2体系的平衡浓度（mol/L ）（373K ）化学平衡的实例N 2O 4 (g) 2 NO 2(g)无色红棕色64.3.2 平衡常数1. 定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物浓度的方程式计量系数次方的乘积与反应物浓度的方程式计量系数次方的乘积之比，为一常数，称为“平衡常数”。
用K 表示。
2. 意义：表示在一定条件下，可逆反应能进行的极限。
K 越大，正反应进行得越彻底。
7有关化学平衡常数的说明①化学平衡常数K 只是温度的函数。
②平衡常数不涉及时间概念，不涉及反应速率。
例如：N 2O 4(g) 2 NO 2(g)T /K 273 323 373K 5×10-4 2.2×10-2 3.7×10-12SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) K =3.6 ×1024(298K)K 很大，但常温下反应速率很小。
第四章 化学平衡核心内容: 恒T 、p 、W ˊ=0下,化学反应自发0,,><=∆∑='B B W p T G μν平衡 反向自发主要内容:化学反应△Ｇ、Ｋ的计算及过程方向的判断。
一、内容提要1、化学反应自发进行与达到平衡的条件自发0,,><=∆∑='B B W p T G μν 平衡反向自发其中,B ν为B 的化学计量数,对于产物B ν取正值,对于反应物B ν取负值。
2、理想气体化学反应的等温方程(分压的影响)与反应方向的具体判据P m r m r Q RT G G ln +∆=∆θθp Q RT K RT ln ln +-=θθK Q RT pln= ＜0 自发 (Q ｐ<θK )=0 平衡 (Q p=θK ) ＞0 反向自发(Ｑp>θK )式中:θθμνB B m r G ∑=∆为标准摩尔反应吉布斯函数变化,θK 为标准平衡常数,)ex p(RT G K mr θθ∆-==B p p eqB Bνθ)(∏=f(T)３、理想气体化学反应平衡常数的其她表示法及其相互关系除了标准平衡常数外,实际应用中常用经验平衡常数ＫP 、K Ｃ 、K n 、K y(1)K P :θK ＝∑∏=∏-BB B p p p p eq B BeqB B νθννθ)()()(θK =∑-B p K P νθ)( θK 仅就是温度的函数,K P 也只与温度有关。
(2)ＫC :理想气体ＰB V=n B RT ｐB＝RT c RT Vn B B= θK =∑∏=∏=∏BB B B pRT c p RT c p p B B B B eqB B νθννθνθ)()()( ∑=BpRT K K C νθθ)( ＫC 也只与温度有关(3)K ｙ:p Ｂ=py B=θK∑∏=∏=∏B BB B pp y p y p p p B B B B eqB B νθννθνθ)()()( ∑=Bpp K K y νθθ)(总K y 与温度与总压有关(4)K n :∑=BB BB n n pp =θK BB BB BeqB Bn npp pp ννθυθ)()()(∑∏=∏=∑∑B npp K n νθ)(K n 与温度、总压与惰性气体有关。
