chapterChemicalequilibrium说课.ppt

CH4(g) 14.15 75.496 -17.99 H2O(g) 29.16 14.49 -2.022 CO(g) 26.537 7.6831 -1.172 H2(g) 26.88 4.347 -0.3265 物 质 解：此气相反应的计量系数是： v (CH4 ) = -1，v(H2O ) = -1, v(CO) = 1 ， v(H2) =3 。 由题给25°C的标准热力学数据，可求得： 在此顺便指出，由不同的方法计算得到的结果基本相同，说明了热力学公式是彼此一致的，并无相互矛盾之处。有一些微小的差别，是由于数据来源不同，属于实验误差的范围。 又: 或由 及 用 求得： 因为: (2.10.7) 所以，在下式中用 298.15K 代入 T 的位置,即可得: 以及上面求得的?H0 、 ?a、?b 、?c 代入 (3.7.15) ，得： 将 T = 298.125K 及 然后，求出下式中的 I 所以得到 代入 T = 1000 K 以及其它有关数据得到： §5. 4 其它因素对理想气体化学平衡的影响 本节讨论其它因素，如改变混合气体总压、恒压下加入惰性气体或改变反应物配比，对于平衡转化率的影响。它们不能改变 K ，但对于气体化学计量数的代数和 ?BvB ? 0 的反应，能改变其平衡转化率。 根据范特霍夫（Van’t Hoff） 方程。 可知温度对于平衡的影响，是改变 K 。 由K 的定义 可知改变反应气体组分B的分压， 可以改变其它组分的分压，从而改变平衡组成。 至于气体非理想性对平衡的影响，在下节讨论。 那么总压 p 而若反应后，气体分子数减少，即 所以，只要 ，则总压改变，将影响平衡系统的 含量增高，而使反应物的含量降低，平衡向生成产物方向移动， 体积进一步缩小。 增加时，(p /p )??B 减小 ， 增加，使平衡系统中产物的 1. 压强对于平衡转化率的影响 若气体总压为 p ， 任一反应组分的分压 pB = yB p ， 则有： 反之，若 ，那么总压 p增加，必然使 (p /p )??B 增大， 物方向移动。 减小，即是使平衡系统中产物的含量减小。 平衡向生成反应 以上情况，与平衡移动的原理是一致的。 解：设反应前 N2 的物质的量为 n0 ， H2 的物质的量为 3n0 ，平衡转化率为 ? 。则达到平衡时各种物质的物质的量 nB 及它们的摩尔分数 yB 如下： nB n0(1- ? ) 3n0(1- ? ) 2n0 ? yB 例5.4.1 合成氨反应 在500K 时 K = 0.2968 ，若反应物 N2 与 H2 符合化学计量系数的比例，试估算在 500 K，压强为 100 kPa 到 1000 kPa 时的平衡转化率 ? 。可近似按理想气体计算。 后取正值。 所以可以对前一式开方 剩下的问题就是，已知 p 求 ? 了。 由恒等变形得： 设 p 为 100 kPa 到 1000 kPa 之间的若干值，求得相应的 ? 值列于下表： p / kPa 100 250 500 750 1000 ? 0.1505 0.2864 0.4156 0.4931 0.5462 本反应的 ，所以压强增大，平衡转化率增大。与计算结果一致。 代入 K = 0.2968 得： 2. 惰性组分对平衡转化率的影响 这里，惰性组分是指在反应系统中存在，但不参加反应的成分。