普通化学第四章 化学平衡.pptVIP

例2 试确定氨的分解反应 2NH3(g) N2(g)+3H2 (g) 1） 在298.15K标准状态时能否发自发生？ 2） 欲在标准状态下可发生，对温度有何要求？ 3）若T=298.15K，P(NH3)=P(N2)=101KPa, P(H2)=1.01KPa, 此时氨能否自发分解？ 1） 在298.15K标准状态时能否发自发生？ 解： 2NH3(g) N2(g)+3H2 (g) ?fGΘ kJ/mol -16.64 0 0 ?fHΘ kJ/mol - 46.19 0 0 SΘ J/mol·K +192.5 +191.49 +130.59 ?rGΘ =+33.28kJ/mol ?rHΘ = +92.38kJ/mol ?rSΘ = 198.26 J/mol·K 298.15时，氨不分解。 2） 欲在标准状态下可发生，对温度有何要求？ 若要氨在标准态时自发分解， ?GΘ 0, 即?rGΘ = ?rHΘ- T*?rSΘ 0 T ?r HΘ /?rSΘ = 92.38/(198.26?10-3) = 466.0K 3、 压力对化学平衡的影响 压力的变化只对有气体参加的化学平衡移动产生影响，而对固体或液体反应影响很小。 （１）、改变体系的体积以改变体系的总压力 eE(g) + f F(g) gG(g) + hH(g) K? ＝ (peq(G)/p ?)g ? (peq(H)/p ?)h ? (peq(E)/p ?)-e ? (peq(F)/p ?)-f 当体系的体积压缩至原来的 1/x ( x 1)时，体系的总压及各组分分压均增至原来的 x 倍，此时的反应商为： Q＝ ＝ x??B ? K ? （??B = g + h－ e－ f） 4.3化学平衡的移动 讨论： （1） 当 ??B 0 (气体分子数增多的反应)时， x??B 1， Q K ? ，平衡逆向移动，即向分子数减少的方向移动。 （2） 当 ??B 0 (气体分子数减少的反应)时， x??B 1， Q K ? ，平衡正向移动，即向分子数增多的方向移动。 （3） 当 ??B = 0 (气体分子数不变的反应)时， x??B = 1， Q = K ? ，平衡不移动。 同理可证，增大体系的体积以减小总压力( x 1)时，平衡移动情况与上述结果完全相反。 结论： 改变体系的总压力只对那些反应前后气体分子数有变化的反应平衡体系产生影响。在等温条件下，增加体系的总压力，平衡向气体分子数减少的方向移动；减少体系的总压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。 4.3化学平衡的移动 2、加入惰性气体对化学平衡产生的影响 化学平衡中加入惰性气体对平衡产生的影响有两种情况： (1) 等温等容的平衡体系中加入惰性气体以增加体系总压力，此时惰性气体的加入并未改变反应各组分的分压，故平衡不发生移动。 (2) 等温等压的平衡体系中加入惰性气体以保持体系总压力不变，此时体系的各组分的分压都相应地降低了，结果是与增大体系的体积以降低体系的总压力相同，平衡向气体分子数增多的方向移动。 3、单独改变体系中某组分的压力对平衡产生的影响 单独改变气体反应中的某组分的分压对平衡产生的影响与前面讨论的改变某组分的浓度对平衡产生的影响完全相同。 4.3化学平衡的移动 例题：在601K和0.10MPa压力下, N2O4的分解率为50.2%。 问在1.01MPa压力下N2O4的分解率为多少? 解: 设开始时N2O4的物质的量为n, 反应按下式进行: N2O4 (g) 2NO2(g) 起始时物质的量 /mol n 0 平衡时物质的量 /mol n - n? 2n? 平衡时物质的分压 /MPa [(1 – ? )/(1 + ? )] p(总) [2? /(1 + ? )] p(总) K ?＝ [peq(NO2)