2.化学平衡2011.7.pptVIP

高中化学竞赛培训——四川大学化学学院 三、化学平衡 1. 化学反应的等温方程式 2. 平衡常数的表达式 理想气体反应的平衡常数 理想气体反应的平衡常数 各种平衡常数之间的关系 （2）复相分解反应 分解压力和分解温度 3. 平衡常数的计算 （1）由标准摩尔生成Gibbs函数计算 （2）利用 和 数据计算 （3）电动势法 例子 例子 5. 各种因素对化学平衡的影响 （2）温度的影响 （3）总压的影响 （4）惰性气体的影响 几种因素的比较 动动脑 例子 例子 1. 气相反应 2NO+O2=2NO2是放热反应，下列哪些方法能增大反应物的平衡转化率 。 A.加入催化剂 B.降低温度 C.增大压力 D.恒温恒压下加入惰性气体 * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University 2. 设反应aA + bB = gG + hH，在p下，300K时的转化率是600K的2倍，在300K下，总压力为p时的转化率是总压力2p的2倍，可推测该反应 。 (A)?平衡常数与温度成正比，与压力成反比 ； (B)? 该反应是一个体积减少的放热反应 ； (C)? 该反应是一个体积增加的放热反应 ； (D)? 该反应是一个体积增加的吸热反应 C * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University * 第 二 讲 化 学 平 衡 1. 化学反应的等温方程式 2. 平衡常数的表达式 3. 平衡常数的计算 5. 各种因素对化学平衡的影响 4. 平衡转化率和平衡组成的计算 反应的摩尔Gibbs函数改变 反应的标准平衡常数,只与温度有关，无量刚 指定条件下的活度商 反应的标准摩尔Gibbs函数改变 活度 ：非理想体系对浓度（气体为分压）的校正 非理想气体 理想气体 反应自发正向进行 反应自发逆向进行 反应达平衡 恒温、恒压、无非体积功 压力平衡常数 （1）理想气体反应的平衡常数 (1)压力平衡常数Kp 当 ， 的单位为1。 Kp只是温度的函数 反应达平衡时，各物质的分压计算，一般有单位。 经验平衡常数（实验平衡常数） (2)物质的量浓度平衡常数Kc Kc只是温度的函数。 (3)用物质的量分数表示的平衡常数Kx Kx是温度与总压的函数。 复相反应的平衡常数只与气态物质有关 参与反应的各物质处于不同的相中的反应 分解压力 恒温下，固体物质分解产生气体的反应达平衡时的气相总压。 分解温度： 固体物质在p?下分解达平衡时的温度。 计算依据 （1）由标准摩尔生成Gibbs函数计算 （3）电动势法 （2）利用 和 数据计算 稳定单质： 标准态下，由稳定单质生成1 mol态物质时，反应的Gibbs函数改变值。 物质的标准摩尔生成Gibbs函数 任意反应 ? ? ? ? ? ? ? 可逆电池的标准电池电动势 电极反应的电子计量系数 法拉第常数 F ＝ 96500 C.mol-1 已知反应 SO2(g)+1/2 O2(g)= SO3(g) 在298.15K时下列数据： 205.03 0 O2(g) 248.5 -296.10 SO2(g) 256.2 Sθm (288.15K)/ J?mol-1 -395.2 ΔfHθm (298.15K)/kJ?mol-1 SO3(g) 物质 (1)求298.15K时反应的标准平衡常数Kθp 和KP。 (2)反应体系总压为pθ，气体混合物的组成为SO2 99.9%，SO2 0.05%, O2 0.05%（体积百分数）,判断反应自动进行的方向。 (3) 假定反应的焓变、熵变不随温度变化，反应可以自动发生的最高温度是多少？ * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University 【解】（1） * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University （2）解法（一） 反应自动正向进行 解法（二） 反应自动正向进行 * Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University （4）假定反应焓变、熵变不随温度变化，反应物按计量系数比进料，p?时，在什么温度下，SO2平衡转化率可以达到80%？