范德霍夫等温方程式推导二.pptVIP

3-6 各种因素对平衡的影响 理查德理原理: 改变平衡体系的条件,平衡发生移动.移动方向是削弱或反抗外界条件改变的影响. 一、温度的影响 二、浓度的影响 改变反应物或生成物浓度时，Jc 发生变化， 平衡移动 Jc Kc 正移 Jc Kc 逆移 三、压力的影响 讨论： 正移 逆移 四、惰性气体的影响 nt ----- 总物质的量 1. T , P 不变 正移 逆移 讨论： 2. T , V 不变 相当于等温等容下，加入局外气体，各组成的平衡分压未改变，即平衡不发生移动。 例: 工业上用乙苯脱氢制苯乙烯 若反应在 637oC 下进行, 试分别计算在下述情况时乙苯的平衡转化率. (1). 压力为1atm 时; (2). 压力为1atm ,但加入水蒸气使原料气中水与 乙苯的蒸气摩尔数之比为 10:1 时。 (1) (2) 可见对于 的反应,加入局外的气体可提高原料的转化率. * 第三章 化学平衡 3-1 理想体系的化学平衡 一、平衡常数的热力学推导 化学平衡的宏观特征是反应物、生成物的浓度保持不变，存在平衡常数。 1.化学平衡条件 dT = 0 , dP = 0 , W’ = 0 2.理想气体的化学势等温式 3. 的推导 达平衡时: 达平衡时: : 用相对分压表示的平衡常数 只与温度有关，无量纲 通常简写为： 二、平衡常数的其它表示法 用分压表示的平衡常数 用相对摩尔浓度表示的平衡常数 只与温度有关，无量纲 不仅与温度有关还与总压有关，不同于 注意： 用摩尔分数表示的平衡常数 例: 结论：反应计量系数改变 n倍， 改变 n 倍, 变为 原 的 n 次方。 结论：反应倒向， 变号， 变为原式的倒数。 3-2 复相化学平衡 体系: 纯凝聚相与气体间的反应体系(不形成溶液，固溶体) 一、 复相反应的平衡常数 T , P 下纯凝聚相化学势 达平衡时: 中包含了石墨的 中只有气体组分的平衡分压 二、 分解压 1. 分解压 一定温度下某化合物纯凝聚相分解只生成一种气体此气体的平衡分压叫作分解压. 2.分解温度 3. 分解压的应用 分解压等于外压时的温度 (与压力有关) (1). 比较化合物的相对稳定性 P 越小，T分解越小；P 越大，T分解越大。 表3-1 某些氧化物在1000K下的分解压（kPa） (2). 选择脱氧剂 (图3-1) 从FeO中脱氧，生成氧化物的分解压要小于FeO的分解压， FeO线下方的金属都能做脱氧剂。 同一物质： 温度越高，分解压越大 不同物质同一温度： 分解压越大，越不稳定 3-3 化学反应等温方程 一、范德霍夫等温方程式推导 二、范德霍夫等温方程式的应用 正向自发 平衡 逆向自发 且 铁在 CO2 --- CO 气氛中热处理,可发生铁的氧化 已知: Fe (s) + CO2 (g) = FeO (s) + CO (g) Kp (1000K) = 1.82 计算：为了保证铁无氧化加热，CO2的最高含量是多少？ 例: 解: CO2最高含量不超过 35.4% 才可实现无氧化加热。 本题实质是问使反应不自发进行的条件. 3-4 平衡常数的计算 一、标准生成吉布斯能法 二、标准熵法 例： 近似解法： 三、吉布斯能组合法 在相同温度下的反应的 可以组合，依据盖斯定律，由已知反应组合出所求反应，同时 做同步计算 将含水蒸气97%（体积）和氢气3%的气体混合物加热到1000K，该气体混合物能否与镍反应生成氧化物？ 例： 已知： 解： 三个反应的关系： （1）=（2）—（3） 反应非自发进行，即不能将镍氧化 方程式 n 倍数： 3-5 温度与平衡常数的关系------等压方程 一、等压方程的推导 1. 推导 Gibbs--Helmhots 方程式 2.定性讨论 VantHoff等压方程式 二、等压方程式的积分与应用 1. 与 T 无关（近似解） （1）定积分 （2）不定积分 a. 图解法 b. 经验式 附录 IV 基尔霍夫公式 2. 与 T 有关 积分得: 　 据基尔霍夫公式 小 结: 热力学方法计算 (3).组合法