物理化学化学平衡课件新.ppt

1、 化化 学学 平平 衡衡第第 6 6 章章6.1 化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度6.2 化学反应等温方程式化学反应等温方程式6.3 理想气体反应的平衡常数理想气体反应的平衡常数6.4 标准平衡常数的求算标准平衡常数的求算6.5 平衡组成的计算平衡组成的计算6.6 温度对平衡常数的影响温度对平衡常数的影响6.7 影响化学平衡的其它因素影响化学平衡的其它因素lLmMbBaA,T pGmrGmrG,T pGBBB6.1 化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度 6.1.1 摩尔反应吉布斯函数摩尔反应吉布斯函数在恒温、恒压、不作非体积功的化学反应: 用表示 6.1.2 化学反应的方向与限度化

2、学反应的方向与限度6.2 化学反应等温方程式化学反应等温方程式 6.2.1 理想气体反应等温方程式理想气体反应等温方程式6.2.2 标准平衡常数标准平衡常数6.2.3 多相反应的平衡常数多相反应的平衡常数6.2.3 多相反应的平衡常数多相反应的平衡常数 分解压分解压：当一种纯固（液）体化合物分解反应达到平衡状态时，各气体产物的分压之和，称为该固（液）体化合物在该温度下的分解压分解压。6.2.4 理想气体反应等温方程式的应用理想气体反应等温方程式的应用 试求（1）反应系统的压力商 （2）摩尔反应吉布斯函数 mrG（3）298.15 K 时的K（4）判断反应自发进行的方向。pQn解：解： 2/32

3、/1)/()/(/223ppppppQHNNHp309. 2100100631001006110010062(2321）（）（）mrGpmrQRTGln= = -16467 + 8.314 298 ln2.309 = -14393 J/molKRTGmrln5 .767643. 615.298314. 816467lnKKKpQ反应可以正向自发进行n 解：解： 因为 ，反应正向自发，所以，钢件热处理时不会被氧化。645. 06155539770/2222eqHeqOHeqHeqOHppppppK02. 098. 002. 0/2222HOHHOHpppppppQKpQ6.3 理想气体反应的平衡

4、常数理想气体反应的平衡常数 6.3.1 用平衡时各组分的摩尔分数表示的平衡常数用平衡时各组分的摩尔分数表示的平衡常数6.3.2 用平衡时各组分的物质的量浓度表示的平衡常数用平衡时各组分的物质的量浓度表示的平衡常数cK6.3.3 用平衡时各组分的物质的量表示的平衡常数用平衡时各组分的物质的量表示的平衡常数n例例6-3 已知气相反应在 1000 K，系统总压力为 200 kPa时，)()(222gOgSO)(23gSOKyKcK,=BppKKy)/(求= 3.436 解：= 3.436（200/100）= 6.872BpRTcKKc)(5101000314. 81000= 3.436（ ）= 28

5、5.76.4 标准平衡常数的求算标准平衡常数的求算例例6-4 在一容积为 1104.2 cm3的真空容器中放入1.2798 克的 。实验测得在25反应 = 2达平衡时气体的总压=39.943 kPa，求此反应在25时的标准平衡常数。)(42gON)(42gON)(2gNO解：解：反应开始时的物质的量为 mol0139. 0mol922798. 1( )Mm平衡时系统中总的物质的量为 mol0178. 015.298314. 8102 .110410943.39RTpV63总n)(2gNOxNOn2设平衡时 物质的量为 mol则根据反应式)(2)(242gNOgON起始物质的量mol0 ,/Bn

6、 0.0139 0平衡物质的量mol /eqBn 0.0139 - x21x0178. 0)210.0139xxneqB（则 ，解之得 x= 0.0078 mol平衡时 N2O4 的物质的量为 0.0139 -0078. 021= 0.01 molppppKeqONeqNO4222)(则0137. 0100943.390178. 001. 0)0078. 0(0178. 001. 0)0178. 00078. 0(22pppp6.4.2 由反应的由反应的 求算求算 mrGK例例6-5 已知 和 在25时的标准摩尔生成吉布斯函数分别为 51.86 kJ/mol 和 98.29 kJ/mol，计算

7、反应 = 2 在该温度时的标准平衡常数。)(42gON)(2gNO)(42gON)(2gNO解：解：BmfBmrGG, =（251.86-98.29）kJ/mol = 5.43 kJ/mol例例6-6 已知 298.15 K时 、 、 的 分别为 -74.81kJ/mol、-241.8kJ/mol、-393.5kJ/mol； 、 、 、 的 分别为 188.0 J/(mol K) 和 188.8 J/(mol K)、213.8 J/(mol K) 和 130.7 J/(mol K)。试利用以上数据求 298.15 K时反应mS)(4gCH)(4gCH)(2gOH)(2gCO)(2gHmfH)(

8、2gOH)(2gCO)(4)()(2)(2224gHgCOgOHgCH的 和 。mrGK解：解：mrHBmfBH,= -393.5 - 2 (-241.8) - (-74.81) kJ/mol = 164.91 kJ/mol6.6 温度对平衡常数的影响温度对平衡常数的影响6.6.1 吉布斯亥姆霍兹方程吉布斯亥姆霍兹方程6.6.2 化学反应等压方程式化学反应等压方程式 与温度与温度 T 的关系式的关系式6.7 影响化学平衡的其它因素影响化学平衡的其它因素6.7.1 压力对平衡转化率的影响压力对平衡转化率的影响 6.7.2 惰性组分对化学平衡的影响惰性组分对化学平衡的影响 惰性组分是指不参加化学反应的组分。在恒温恒压下增加惰性组分，会使反应系统中的总的物质的量增大，其结果相当于恒温下降低了参与化学反应的各组分的分压。6.7.3 反应物配比对平衡转化率的影响反应物配比对平衡转化率的影响