内容发布更新时间 : 2025/1/10 4:23:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《化学平衡常数》教案

[ 教学要求 ]

1 ．了解化学反应的可逆性，掌握化学平衡和平衡常数的概念。 2 ．掌握标准平衡常数和吉布斯能变；熟悉多重平衡。

3 ．掌握浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响；了解从热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。 [ 教学重点 ]

1 ．标准平衡常数和吉布斯能变： Van't Hoff 等温式、反应商、标准平衡常数及其有关计算、利用反应商和标准平衡常数判断反应进行的方向。 2 ．浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响及其相关计算。 [ 教学难点 ]

标准平衡常数和吉布斯能变： Van't Hoff 等温式、反应商、标准平衡常数及其有关计算

[ 教学时数 ] 4 学时 [ 主要内容 ]

1 ． 化学反应的可逆性和化学平衡。 2 ．平衡常数表达式（化学平衡定律）及其书写、经验平衡常数（实验平衡常数）和标准平衡常数，浓度平衡常数和压力平衡常数概念及其关系。标准平衡常数和吉布斯能变： Van't Hoff 等温式、反应商、标准平衡常数及其有关计算、利用反应商和标准平衡常数判断反应进行的方向；标准平衡常数与实验平衡常数的关系。多重平衡及多重平衡规则。

3 ．化学平衡的移动：浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响及其相关计算；从热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件。 [ 教学内容 ]

6-1 化学平衡状态

一、化学反应研究的重要问题

(1) 反应的方向性；

(2) 反应的转化率，化学平衡问题； ( 热力学问题 )

(3) 反应所需时间，反应的速率。 ( 动力学问题 ) 二、反应的可逆性 1 ． 可逆反应； CO + H2O=CO2 + H2 2 ． 不可逆反应； 2KClO3 =2KCl + 3O2 3 ． 条件下可逆反应 2H2O(g)=2H2(g) + O2(g)

在等温等压条件下，标准态下反应的ΔrG = 0 是过程平衡的标志。

6-2 平衡常数

一、质量作用定律、经验平衡常数 1 ． 对于溶液中的反应 aA + bB=gG + dD K c =

[A] 、 [B] 、 [G] 、 [D] 分别代表了物质 A 、 B 、 G 、 D 在平衡时的浓度；

K c 为浓度平衡常数；单位： (mol·dm -3 ) Δ n Δ n = (g + Δ) – (a+b)

Δ n = 0 时， K c 无量纲， Δ n ≠ 0 时， K c 有量纲， 2 ． 对于气相中的反应 aA + bB =gG + dD ① 压力平衡常数 K p =

② 浓度平衡常数 K c =

③ K P 与 K C 的关系

反应物生成物都近乎理想气体 气态方程 p = c RT 时

K P = K C ( RT ) Δ n ( 只应用于单纯气态反应 ) Δ n = 0 时， K P = K c 3 ． 复相反应

反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体状态、固体状态时，纯液相和纯固相不出现在平衡常数表达式中，该反应平衡常数表达式的气体用分压表示，溶液用浓度表示，平衡常数 K X ，称为杂平衡常数。 4 ． 经验平衡常数 ( 实验平衡常数 )

浓度平衡常数、压力平衡常数和杂平衡常数都属于经验平衡常数 ( 实验平衡常数 )

二、相对平衡常数

相对浓度或相对压力 ? 相对平衡常数 K r T (r 表示 relative ，相对的 ) 对于反应 a A + b B = g G + dD 则相对浓度或相对压力为： p i r = p i / = 1.013 × 10 5 Pa －气体 c i r = c i / = 1mol ·dm -3 －溶液 p x r = p x / c x r = c x /

表示物质的量的相对大小，是纯数；

平衡时，它们之间数值上的关系定义为相对平衡常数 K r 1. 气相反应的 K r

a A(g) + b B(g) = g G(g) + d D(g) (p G / ) g ·(p Δ / ) Δ K r = (p A / ) a ·(p B / ) b

K r ： (1) 无量纲

(2) 对于稀薄气体或稀溶液， K r 数值近似于热力学平衡常数 平衡时：气态物质的分压为 p x

则物质 X 的相对压力为 p x / 为标准压力， 1 × 10 5 Pa, 1 × 10 2 kPa, 1atm 2. 溶液相的反应 K r aA + bB = gG + dD K r = 溶液中

物质 X 的浓度为 c x mol·dm - 3 , 物质 X 的相对浓度为 c x / , 为标准浓度 1 mol·dm - 3 3. 对于复相反应

Zn (S) + 2H + (aq) = H 2 (g) + Zn 2+ (aq) K r =

4. 相对平衡常数 对某一化学反应式，以平衡时的反应物及生成物的相对压力，相对浓度的数值应用到质量作用定律中，得到唯一的无量纲纯数，称为该反应在该温度下的平衡常数 ( 相对平衡常数 )

化学反应等温式 ------ 范德荷浦方程 ● 标准态下： < 0 ，自发过程； > 0 ，非自发过程； = 0 ，平衡状态。 ●非标准态下 :

ΔG > 0 ， ΔG < 0 ， ΔG = 0 判断反应过程的自发性。 化学反应均是在非标准状态下的反应，

非标态下的自由能变 ΔG 与标态下的自由能变 ΔG q 之间具有怎样的关系式？ 根据热力学推导，二者之间的关系为： Δ r G = + RTlnQ T r —— 化学反应等温式 Q T r 称为反应商

平衡时， Δ r G = 0 ， 则 Q T r = K T r = –RTlnK T r

K T r > 10 7 ，或 K T r < 10 –7 是单向正向或逆向进行的标志； < – 40 kJ·mol -1 或 >40 kJ·mol -1 是反应正向进行或逆向进行的标志。 = –RTlnK T r ，

4 ．化学反应等温式，范德荷甫（ Van't Hoff ） 等温式 Δ r G T = + RTlnQ T r

在 Q T r = 1 时，在热力学标准态下 lnQ T r = 0 ， Δ r G T = 注意 : Q T r 与 K T r 的不同之处

5 ．