上海科技出版社物化第三章化学平衡.pptVIP

第三章 目 录 3-1 理想气体的化学平衡 3-1 理想气体的化学平衡 3-1 理想气体的化学平衡 3-2 复相化学平衡 3-2 复相化学平衡 3-2 复相化学平衡 3-2 复相化学平衡 3-3 化学反应等温方程 3-3 化学反应等温方程 3-4 标准平衡常数的热力学计算 3-5 化学反应等压方程―Ｋ 与温度的关系 3-5 化学反应等压方程―Ｋ 与温度的关系 3-6 各种因素对化学平衡的影响 3-7 平衡组成的计算 3-7 平衡组成的计算 3-7 平衡组成的计算 3-7 平衡组成的计算 3-7 平衡组成的计算 3-8 图及其应用 3-8 图及其应 3-8 图及其应用 第三章 化学平衡 谢谢！ 二00九年七月 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * 化学平衡 aA(g)＋bB(g)＝yY(g)＋zZ(g) 3-1 理想气体的化学平衡 3-2 复相化学平衡 3-3 化学反应等温方程 3-4 标准平衡常数的热力学计算 3-5 标准平衡常数与温度的关系 3-6 各种因素对平衡的影响 3-7 平衡组成的计算 3-8 图及其应用 A、B、Y、Z皆为理想气体，其分压分别为pA、pB、pY、pZ且在反应前后保持不变（设反应体系无限大），在某温度下进行1mol时，有 设反应为 aA＋bB＝yY＋zZ ΔrGm=(yμY+zμZ)-(aμA+bμB) =(yμY +zμZ )-(aμA +bμB )+RTln 即 当反应达平衡时，ΔrGm＝0 Ｋ 称为标准平衡常数，其标准并非指反应处于标准态，而是指各物质的分压皆被p 除。 平衡常数Ｋ 即为衡量反应限度的物理量。 关于平衡常数还有多种表示方法，如： aA(g)＋bB(g)＝yY(g)＋zZ(g) 一定温度下，它们皆为常数，且与标准平衡常数可以相互换算，但它们与ΔrGm 没有直接关系，一般不作要求。 一、纯凝聚相与理想气体的反应 以 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 为例 ΔrGm=[μ(H2) +μ(CO)]-[μ(C) +μ( H2O)] 达平衡时有 ΔrGm ＝－RTlnＫ +RTln =ΔrGm +RTln =[μ (H2)+μ (CO)]-[μ (C)+μ (H2O) ] 二、分解压 纯物质分解，生成物中只有一种气体，如氧化物分解、碳酸钙分解： 2AgO(s)=2Ag(s)+O2(g) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 根据前述公式，显然有 Ｋ =p(g)/p p(g)称为分解压。 例：查表计算CaCO3在（1）298K、（2）1110K时的分解压。设ΔrH、ΔrS与温度无关。 解： CaCO3(s)==CaO(s) + CO2(g) ΔfHm -1206.9 -635.55 -393.5 kJ/mol Sm 92.88 39.75 213.64 J·K-1·mol-1 ΔrHm = -393.5-635.55+1206.9=178(kJ/mol) ΔrSm = 213.64+39.75-92.88=160.5(J·K-1·mol-1 ) (2) ΔrGm (1110)=178-1110×160.5×10-3=0 p(CO2)=p =101325Pa )=1 p(CO2)/p =Ｋ = exp(- p(CO2)/p = K = exp(- )=1.5x10-23 p(CO2)= 1.5×10-18(Pa) (1)ΔrGm (298)==178-298×160.5×10-3=130.2(kJ/mol) 某反应进行1mol时，有 令 则 等温方程主要用于判断反应方向 ΔrGm＝ΔrGm +RTlnＪ ＝－RTlnK + RTlnＪ ＝RTlnＪ ／Ｋ Ｊ ＜Ｋ 自发；Ｊ ＞Ｋ 不自发；Ｊ ＝Ｋ 平衡。 例：钢铁在热处理时的氧化反应为： Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) 830℃时，其平衡常数为2.4。 （1）当炉气中CO的体积分数为0.6时，Fe能否氧化？ （2）炉气中CO的体积分数多少时，Fe不被氧