物理化学总复习5-8章.docVIP

5-8章复习范围：以本知识点摘要、相关例题、作业为主，课件为辅 答疑时间及地点：第15、16周周四下午 地点：实验楼5-402 考试时间：1月14日 考试题型：判断题（10分）、选择题（30分）、填空题（12分）、计算题（48分） 两个实验：（1）最大泡压法测定溶液表面张力、（2）原电池电动势的测定。记得写实验预习报告。 实验时间：第15、16周周二整个下午，地点：实验楼5-308 第5章 化学平衡 1、化学平衡方向的判断 适用条件：（1）等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应；（2）反应过程中，各物质的化学势保持不变。 ，反应自发地向右进行；依次类推。 2、范特霍夫等温方程 ，其中活度商 例：Ag受到H2S的腐蚀而可能发生下面的反应： H2S (g)+2Ag (s)?Ag2S (s)+H2 (g) 已知在298K100kPa压力下，Ag2S(s)和H2S (g)的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-40.26kJ?mol-1和-33.02kJ?mol-1 。 问：在298K和100kPa压力下，（1）在H2S (g)和H2(g)的等体积混合气体中，Ag是否会被腐蚀生成Ag2S (s)？（2）在H2S (g)和H2(g)的混合气体中， H2S (g) 的摩尔分数低于多少时，Ag才不会被腐蚀？ 解：（1）等体积的H2S (g)和H2(g)的等体积混合气体 =-7.24kJ?mol-1 反应会自动进行，Ag会被腐蚀生成Ag2S 。 （2）欲使反应不能自动进行，Ag不会被腐蚀，则要求反应的，即 ? 若设H2S在混合气体中的摩尔分数为x，则H2的摩尔分数为1-x，上式可写为 ? x0.051 ∴ H2S的摩尔分数低于5.1%时，Ag才不会被腐蚀。 3、标准平衡常数 注意：（1）KΘ越大，正向反应可能进行的程度越大；（2）KΘ只是温度的函数，与浓度或分压无关。量纲为1；（3）与化学反应方程的写法有关。 对同一反应，两种书写方式： （1）；（2） 有以下关系： ， 3.1气相反应的标准平衡常数 理想气体混合物反应系统，参与反应的任意组分B： 活度，化学势 标准平衡常数： 3.2液相反应的标准平衡常数 理想液态混合物反应系统，参与反应的任意组分B： （xB为摩尔分数）， 标准平衡常数： 理想稀溶液中标准平衡常数： 非理想液态混合物反应系统：，，γB为活度因子（系数）。 3.3多相反应的标准平衡常数 多相反应：既有固态或液态物质，又有气态物质参与的反应。例如：CaCO3 (s) ＝ CaO (s) + CO2 (g) 仅讨论一类情况：反应系统中除气体外，凝聚相均为互不相混的纯物质相，并忽略压力对凝聚相的影响，化学反应只在界面上进行。 标准平衡常数：，仅与气体的平衡分压有关。B（g）表示仅对参与反应的气体求积。 4、标准平衡常数的热力学计算 依据：，特别需要注意温度和压力条件 （1）由计算KΘ： （2）由和计算KΘ： （等温和标准压力下） （3）由几个相关化学反应的计算KΘ： C (石墨) +O2 (g) ＝ CO2 (g) CO (g) +?O2 (g) ＝ CO2 (g) C (石墨) +CO2 (g) ＝ 2CO (g) 反应(3)=反应(1)– 2×反应(2)： （4）由可逆电池的标准电动势EΘ计算KΘ： 5、平衡转化率及平衡组成计算 平衡转化率：理论转化率或最高转化率，指反应达到平衡后，反应物转化为产物的百分数。 6、各种因素对化学平衡的影响 KΘ是温度的函数，随温度的变化而变化。改变压力或添加惰性气体一般只影响平衡的组成，不改变平衡常数。 6.1温度对化学平衡的影响 范特霍夫等压方程： 正向吸热的反应，即，KΘ随温度升高而增大，升高温度有利于正向反应进行；降低温度，有利于逆向反应进行。 正向放热的反应，升高温度不利于正向反应进行；降低温度，有利于正向反应进行。 当温度变化不大时，可视为常数，对范特霍夫等压方程在T1～T2范围积分： 6.2压力对化学平衡组成的影响 等温条件下，一般有（注意不是绝对的，因为加压可能使气体液化；忽略压力对凝聚相反应平衡的影响，只讨论气体）： （1）∑vB0（即反应分子数增加）的反应，p总增加时，反应向左移，不利于正向反应进行。 （2） ∑vB0的反应，p总增加时，反应向右移。 （3） ∑vB=0的反应，改变压力不影响平衡组成。 6.3惰性气体对化学平衡组成的影响 惰性气体是指不参与反应的气体。惰性气体虽不参与反应，但会影响平衡时的组成。 （1）∑vB0的反应，加入惰性气体后，反应向右移，有利于正向反应进行。 （2）∑vB0的反应，加入惰性气体后，反应向左移。 （3）∑vB=0的反应，加入惰性气体不影响平衡组成。 第6章 相平衡 1、自由度（f）的计算 相：系统内部物理和化学性质完全均匀