第三章 化学平衡精选文档.ppt

《第三章 化学平衡精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 化学平衡精选文档.ppt（103页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章 化学平衡本讲稿第一页，共一百零三页3.2 3.2 化学反应等温方程化学反应等温方程3.1 3.1 各类平衡常数各类平衡常数3.4 3.4 温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响3.5 3.5 影响理想气体化学平衡的因素影响理想气体化学平衡的因素3.3 3.3 热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算主要内容：主要内容：本讲稿第二页，共一百零三页3.1 各类平衡常数一、理想气体化学反应的标准平衡常数一、理想气体化学反应的标准平衡常数1、标准平衡常数K标准平衡常数标准平衡常数 在恒温下，当理想气体化学反应0=BB达到平衡时，参加反应的物质的数量

2、关系可用标准平衡常数K表示，其表达式为K只是温度的函数，量纲为1。3-1本讲稿第三页，共一百零三页2、以分压表示的平衡常数KpKp定义为peqB为B的平衡分压。Kp的量纲为pvB。如果压力用Pa或kPa为单位，则Kp的单位为pa vB或kPa vB。3-2本讲稿第四页，共一百零三页将3-1和3-2比较得：3-3该式反映了K0和Kp的关系。K0与反应本性和温度有关，所以Kp也只与温度和反应本性有关。本讲稿第五页，共一百零三页3、以浓度表示的平衡常数Kc将Kc定义为：ceqB为平衡时B的浓度。Kc的量纲为cB，如果单位为mol.dm-3，则Kc的单位为mol.dm-3B3-4Kc只与温度和反应本性

3、有关，不受标准态选取的影响。本讲稿第六页，共一百零三页对于理想气体混合系统，有代入3-1，3-2与3-4比较得3-53-6上面两个式子反应了K0、Kp、Kc的关系。本讲稿第七页，共一百零三页4、以摩尔分数表示的平衡常数Kx定义Kx为：xeqB为反应系统平衡时B的摩尔分数。Kx的量纲为13-7Kx与温度、压力及反应本性都有关的量，而与标准态p0的选择无关。本讲稿第八页，共一百零三页 ，其中peq表示系统的平衡总压，将xeqB带入3-7并与式3-1，3-2，3-4比较可得 对于理想气体系统，3-83-103-9本讲稿第九页，共一百零三页例 3-1 已知1000K时反应2SO2(g)+O2(g)=2

4、SO3(g)的Kc,1=0.00354mol.dm-3。求1000K时，反应的Kp,1和K01；反应SO3(g)=SO2(g)+1/2O2(g)的Kc,2、Kp,2、K02；反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的Kc,3、Kp,3、K03解：B=2+1-2=1=0.00354*103*8.314*1000Pa=29.43kPa本讲稿第十页，共一百零三页23见书63页平衡常数与反应式的系数有关。平衡常数与反应式的系数有关。本讲稿第十一页，共一百零三页二、多相反应的标准平衡常数、分解压 当反应除气体外，还有纯液态或固态物质参与时，这类反应的标准平衡常数K0的表达式中也只包括气态组分的平衡

5、分压及标准压力，而将参加反应的纯液态或纯固态物质的平衡含量视为1，即这类反应的K0也可以表达为式3-1的形式。3-11本讲稿第十二页，共一百零三页式中，peqB(g)表示反应中气态组分B(g)的平衡分压；VB(g)表示气态组分的反应计量数；K0是量纲为一的物理量，其值决定于反应本性、温度及p0的选取。同样，对于Kp表达式中只需计入气相组分的分压。量纲也是pvB(g)。本讲稿第十三页，共一百零三页一般来讲，某种纯固态或纯液态化合物分解时，只生成一种气体，则在一定温度下，当该分解反应达到平衡时，这种气体的平衡分压就称为该化合物在此温度下的分解压。分解压得大小可以表示化合物的热力学稳定性。分解压大，

6、则该化合物的分解趋势大，稳定性小，容易分解。本讲稿第十四页，共一百零三页三、平衡组成的计算T、P一定，已知物质的c或pK0一定T下的K0已知，可以计算该条件下的组成进一步计算平衡转化率或产物的最大转化率本讲稿第十五页，共一百零三页 最大产率=平衡时某产物的量按化学反应式计算该产物的量100%平衡转化率=平衡时已转化的某反应物的量该反应物的投料量100%“按化学反应式计算该产物的量”是指反应物按化学反应式反应并全部转化为产物是所得该产物的量。本讲稿第十六页，共一百零三页例 在1000K和151.95kPa下，2mol乙烷气体按下式分解已知该反应的Kp=90.97kPa。求吃反应在所给条件下的平衡

7、转化率、乙烯的最大产率计各气体的平衡百分含量（摩尔百分含量）CH3CH3(g)=CH2CH2(g)+H2(g)首先应当按照反应的关系式，获得相应的转化量，利用已知的Kp求出反应的物质，从而获得比例。见书66页本讲稿第十七页，共一百零三页例1 合成氨反应 在500 K时 ,若反应物N2和H2符合化学计量比，试估算在500 K,压力自100 KPa到1000 kPa时的平衡转化率。可近似按理想气体计算。本讲稿第十八页，共一百零三页解：设反应前N2的物质的量为n0,则H2的物质的量为3n0t=0,nBn03n00t=t,nBn0(1-)3n0(1-)2n0t=t,yB本讲稿第十九页，共一百零三页P/

8、kPa1002505007501000 0.1505 0.28640.41560.4931 0.5462该反应 ，则p增大，必增大本讲稿第二十页，共一百零三页3.2 3.2 化学反应等温方程化学反应等温方程化学反应平衡反映的是一个化学反应达到平衡状态时，该系统内各种反应物和产物平衡浓度间的关系。已知 T、P一定w=0时，系统达平衡时，G=0 本讲稿第二十一页，共一百零三页一、标准摩尔生成吉布斯函数 一定T及p0下，由最稳定单质生成vB=1的物质B的反应的吉布斯函数改变值称为物质B在该温度下的标准摩尔生成吉布斯函数。表示符号fG0m单位为：J.mol-1或kJ.mol-1本讲稿第二十二页，共一百

9、零三页二、标准摩尔反应吉布斯函数 T一定，反应物和产物均在纯态及p0下，=1mol，化学变化过程吉布斯函数改变值称为摩尔反应吉布斯函数。表示符号rG0m单位为：J.mol-1或kJ.mol-1本讲稿第二十三页，共一百零三页 一定T下，反应的应等于在该温度下反应前后各物质的标准摩尔生成吉布斯函数与其化学计量系数乘积的代数和。rG0m=vBfG0m(B)本讲稿第二十四页，共一百零三页化学反应体系：封闭的单相体系，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：各物质的变化量必须满足：根据反应进度的定义，可以得到：三、化学反应等温方程aA+bB=yY+zZ本讲稿第二十五页，共一百零三页把反应设计成可逆过程有

10、aA+bB yY+zZaA+bB yY+zZrGmG1G2G3G2=0假设为平衡态分压根据热力学基本方程本讲稿第二十六页，共一百零三页同理恒温下，同样可求得本讲稿第二十七页，共一百零三页所以根据状态函数的性质：本讲稿第二十八页，共一百零三页由3-1 可知令压力商所以:理想气体化学反应的等温方程3-163-15本讲稿第二十九页，共一百零三页根据 的定义，当反应物和产物都处于纯态和标准压力下时(=1mol)，反应的吉布斯函数改变等于 。3-17将3-17代入3-16得：3-18理想气体化学反应的等温方程用来判断方向和限度本讲稿第三十页，共一百零三页推论:在恒温恒压下,非体积功为零当 时,反应自发进

11、行;当 时,反应处于平衡状态;当 时,反应不能自发进行.本讲稿第三十一页，共一百零三页注意：K0只是温度的函数，对于一定的反应在一定温度下K0是常数，与系统的其他条件无关。Jp在恒温条件下，也会随其他条件的变化而变化。K0的数值与标准态的选取有关，在使用等温方程时K0及Jp应选取一致的标准态。本讲稿第三十二页，共一百零三页例3-5 实验测得水煤气反应H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)在1000K是的K0=1.36。试计算：H2O(g)、CO(g)、H2(g)、CO2(g)的摩尔百分比分别为5%50%20%25%的混合气体在此温度下反应的摩尔吉布斯函数rGm，并判断反应自发进行的

12、方向。解：设系统总压为p，则rGm=-RTlnK0+RTlnJp =(-8.314*1000ln1.36+8.314*1000ln2)J.mol-1 =3207J.mol-1rGm0，逆反应能自发进行本讲稿第三十三页，共一百零三页例：已知1000K时，TiO2(s)、TiCl4(g)和CO(g)的fGm0分别为-764400、-637600和-200200J.mol-1。求1000K时，下列两个TiO2氯化成TiCl4 反应的平衡常数。TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO(g)TiO2(s)+2C(石墨)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO(g)解：对反应112=(-

13、637600+764400)J.mol-1=126800J.mol-1K10=2.38*10-7本讲稿第三十四页，共一百零三页对反应2=(-637600-2*200200+764400)J.mol-1=-273600J.mol-1K20=1.96*1014由计算结果看出，K20K10，说明反应2正向自发进行的趋势远大于反应1。本讲稿第三十五页，共一百零三页3.3 热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算对于任一化学反应，rGm=rHm-T rSm求出rGm,则能计算出标准平衡常数K0。假设 物质在T下的熵为Sm(T),因为物质在恒压可逆变温过程中，QR=CpT，而dS=QR/T，所以本讲稿第三十

14、六页，共一百零三页将上式两边作定积分Sm(0K)和Sm(T)分别为某1mol物质在0K和T时的熵值，若能知道Sm(0K),就能算出Sm(T).本讲稿第三十七页，共一百零三页一、能斯特热定理 里兹研究低温反应时发现，当温度降低时，反应的rGm和rHm的数值迅速接近。能斯特根据低温下凝聚系统反应的实验得到如下关系：即当接近0K时，rGm和rHm与温度T的两条关系曲线相切，其公切线与横轴平行。本讲稿第三十八页，共一百零三页能斯特热定理rGm或 rHmrGmrHmT在一定T时rGm=G2-G1rSm=S2-S1 上式中的rSm是温度T下，进度为1mol的化学变化过程的熵变，称为摩尔反应熵。本讲稿第三十

15、九页，共一百零三页即在温度趋近于绝对零度时，凝聚系统所发生的过程没有熵变，这就是能斯特热定理。因此所以本讲稿第四十页，共一百零三页推论：在绝对零度时，凝聚系反应前后的熵值相等，因而发生的化学反应也没有熵的变化。绝对零度时凝聚系的熵值是一个常数。普朗克进一步假设这个常数为零，即S(0K)=S”(0K)=0。S(0K)=S”(0K)设在0K时系统的始态熵和终态熵分别为S和S”则有本讲稿第四十一页，共一百零三页二、热力学第三定律二、热力学第三定律 在一定温度、压力条件下，将1mol纯物质的熵值称为该物质在此温度和压力下的摩尔熵，记为Sm。压力一定时，纯物质的摩尔熵只是温度的函数(Sm(T)。温度越底

16、，摩尔熵越小。温度趋于0 K时，Sm(0 K)为最小。即绝对零度（0 K）时，任何物质完美晶体的熵值为零。热力学第三定律的表述为本讲稿第四十二页，共一百零三页非完美晶体的无序排列加大系统混乱度，从而使熵值增加，0 K时这种晶体的熵值不为零。公式表示为或热力学第三定律强调了纯物质及完美晶体的限制。不纯物质，杂质会使整个系统的熵增加。本讲稿第四十三页，共一百零三页三、规定熵和标准熵三、规定熵和标准熵 在热力学第三定律的基础上，因为Sm(完美晶体,0K)=0，所以就有可能求得该纯物质在其他状态的熵，也就是规定熵。根据热力学第三定律3-23本讲稿第四十四页，共一百零三页从3-23得出，只要知道0TK范

17、围内Cp,m与T的关系，就可以求出T下物质的规定熵Sm(T)。注意：1、该式只适应于0TK范围内没有发生相变得情况。2、若发生相变，则要分段计算。本讲稿第四十五页，共一百零三页在标准压力及温度T下,纯物质的规定熵称为该物质在T时的标准熵。符号为S0(T)1mol纯物质的标准熵称为该物质在T时的标准摩尔熵。符号为S0m(T)单位为：J.mol-1.K-1或kJ.mol-1.K-1本讲稿第四十六页，共一百零三页如果1mol某物质从0K至298K的升温过程经过下列步骤：固态固态液态液态气态气态0K298KTfTfTbTb则该物质在298K时的标准摩尔熵可通过下式计算3-24Tf物质的熔点，KTb物质

18、的沸点，K本讲稿第四十七页，共一百零三页焓的单位为J.mol-1热容的单位为：J.mol-1.K-1当变化过程中有晶形的转变时，还要将相应的项加上。本讲稿第四十八页，共一百零三页接近绝对零度时，物质的C0p,m很难从实验中测得，一般用德拜的理论公式计算称为德拜晶体的特征振动温度，与物质本性有关，单位为K。低温时物质的3-25本讲稿第四十九页，共一百零三页四、标准摩尔反应熵的计算四、标准摩尔反应熵的计算 当反应物和产物均为标准态物质时，一定温度T下，=1mol，该化学反应过程的熵变称为该反应在温度T下的标准摩尔反应熵。符号：rSm0rSm0=vBS0m(B)3-26表明rSm0为反应终态熵的总和

19、与反应始态熵的总和之差。本讲稿第五十页，共一百零三页3-26式说明在一定温度下化学反应的标准摩尔反应熵等于同样温度下各自处于纯态的参与反应物质的标准摩尔熵与其化学计量系数乘积的代数和。例子见74页3-9题本讲稿第五十一页，共一百零三页五、标准摩尔反应熵与温度的关系五、标准摩尔反应熵与温度的关系根据熵的定义，在恒压条件下在标准状态下积分3-27本讲稿第五十二页，共一百零三页对于在恒定温度T2及标准压力p0下进行反应进度1mol的化学反应：aA+bB=yY+zZrSm0(T2)=vBSm0(B,T2)=ySm0(Y,T2)+zSm0(Z,T2)-aSm0(A,T2)-bSm0(B,T2)将3-27

20、应用于每一种反应物和产物后代入上式，整理后得本讲稿第五十三页，共一百零三页本式表明了化学变化过程的标准摩尔反应熵与温度T的关系。利用基尔霍夫公式和上式连解可以求出K03-28令T1=298K，根据基尔霍夫公式本讲稿第五十四页，共一百零三页得：以及3-28得将rHm0、rSm0与温度的关系式，代入下式本讲稿第五十五页，共一百零三页得3-29用上式进行计算时，需要Cp,m和T的函数关系式，较为复杂和繁琐。因此作近似处理，假设反应的焓和熵变不随温度的变化而变，且等于298K时的数值，即令rCp,m00，则上式可写成3-30本讲稿第五十六页，共一百零三页将rGm0(T)=-RTlnK0代入上式得3-3

21、0本式称为熵法求标准平衡常数的近似式熵法求标准平衡常数的近似式。本讲稿第五十七页，共一百零三页例题：用熵法近似求Ag2O在(1)100kPa的纯氧中，和在(2)100kPa空气中的分解温度。解：Ag2O的分解反应如下：2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)只有当K0外界氧分压pO2/p0时，Ag2O才会分解。查表得298K时：S0m(Ag2O)=-121.71J.mol-1.K-1fG0m(Ag2O)=-30570J.mol-1S0m(Ag)=42.70J.mol-1.K-1S0m(O2)=205.14J.mol-1.K-1本讲稿第五十八页，共一百零三页 rH0m(298K)=-2fH0m

22、(Ag2O)=61140J.mol-1 rS0m(298K)=4S0m(Ag)+S0m(O2)-2S0m(Ag2O)=132.52J.mol-1.K-1(1)在纯氧中，K0pO2/p0=1，则lnK00-7354K/T+15.940T462K(2)在纯氧中，K0pO2/p0=21%p0/p0=0.21，则lnK0-1.560-7354K/T+15.94-1.560T421K本讲稿第五十九页，共一百零三页3.4 3.4 温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响一、吉布斯一、吉布斯-亥姆霍兹方程亥姆霍兹方程由热力学基本方程出发，可推出：本讲稿

23、第六十页，共一百零三页因A=U-TS，所以同理，G=H-TS3-333-323-32、3-33就是吉布斯-亥姆霍兹方程，分别表示了在恒容条件下A/T和恒压条件下G/T与T的关系。本讲稿第六十一页，共一百零三页二、标准摩尔反应吉布斯函数与反应温度的关系二、标准摩尔反应吉布斯函数与反应温度的关系标态下，0=vB的反应而言，根据3-33有两侧同时求和本讲稿第六十二页，共一百零三页则有3-34同理可推断出亥姆赫兹函数与温度的关系为3-35对3-34不定积分得到G-T的关系式3-36(I为常数)本讲稿第六十三页，共一百零三页如rH0m与T有如下关系1-58上式代入3-36后积分得3-37如果rH0m为常

24、数，则为3-38本讲稿第六十四页，共一百零三页在冶金上，应用很广，3-38式可写成3-39 A、B为实验常数，对一定反应而言，具有一定的应用温度范围。本讲稿第六十五页，共一百零三页三、标准摩尔生成吉布斯函数与温度关系图 在一定条件下，各种同类型化合物的稳定性可用它们的标准生成吉布斯函数来表示。比较各种氧化物的稳定性时，由于每一氧化物分子所含氧原子数的不同，当比较它们的吉布斯函数大小时，应当以1mol氧为单位进行比较。本讲稿第六十六页，共一百零三页氧化物的稳定性随温度而变，rG0m与T的关系接近直线：将fG0m对温度作图，称之为标准生成吉布斯函数与温度关系图。也叫氧势图或艾灵哈姆(Ellingh

25、am)图。本讲稿第六十七页，共一百零三页纵轴为fG0m横轴为TkJ.(molO2)-1本讲稿第六十八页，共一百零三页根据因此直线的斜率为-rS0m。以二价金属为例，反应为：2Me+O2=2MeO rS0m=2S0MeO-2S0Me-S0O2气体的熵比液体和固体的大得多，所以一般计算的rS0m0，为正值，则d(lnK0)/dT0rH0m0，为正值，则d(lnK0)/dT0放热反应升温平衡向正方向移动。升温平衡向逆方向移动。本讲稿第七十六页，共一百零三页（1）fH0m不随温度变化不随温度变化时的范特霍夫等压方程积分式为定值时范特霍夫方程的不积分式3-41C为积分常数，可由已知温度下的标准平衡常数求

26、得。本讲稿第七十七页，共一百零三页3-41可写成：其中上式表明rH0m为定值时，用lgK0对1/T作图可得到一条直线。如下图3-42本讲稿第七十八页，共一百零三页为定值时范特霍夫方程的定积分式本讲稿第七十九页，共一百零三页例例:反应反应(CH3)2CHOH(g)=(CH3)2CO(g)+H2(g)在在457.4K时的时的Kp0=0.3600,rHm0(298.15K)=61500 J.mol-1,若反应的若反应的 rCp近近似为零似为零.(1)求平衡常数的函数表达式求平衡常数的函数表达式;(2)求求500K时反应的平衡常数时反应的平衡常数Kp0?解解:(1)rCp=0 rHm0=常数常数 ln

27、Kp0=rHm0/RT+I代入题给代入题给457.4K的数值的数值:I=ln0.36+61500/(8.314457.4)=15.151反应平衡常数的函数表达式为反应平衡常数的函数表达式为:lnKp0=7379/T+15.151(2)T=500K时时,反应的平衡常数为反应的平衡常数为:lnKp0(500K)=7379/500+15.151=0.357 Kp0=1.429500K时此反应的平衡常数为时此反应的平衡常数为1.429.本讲稿第八十页，共一百零三页例题本讲稿第八十一页，共一百零三页本讲稿第八十二页，共一百零三页本讲稿第八十三页，共一百零三页为温度的函数时范特霍夫方程的积分式3-44本讲

28、稿第八十四页，共一百零三页物质的热容除了上面所采用的形式外物质的热容除了上面所采用的形式外,还有其它多种表达形式还有其它多种表达形式.对于不同的对于不同的表达式表达式,积分的结果不尽相同积分的结果不尽相同,所得平衡常数的数学表达式也不尽相同所得平衡常数的数学表达式也不尽相同.例例:有反应有反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)其有关的热力学数据见下表其有关的热力学数据见下表:Cp,m=a+bT+cT2 fHm0 fGm0 ab103c106 kJ.mol-1 kJ.mol-1 NH3(g)25.89532.999-3.046-46.191-16.636H2(g)29.066-0.836

29、2.01200N2(g)27.8654.26800试求此反应在试求此反应在776K时的平衡常数和时的平衡常数和 rGm0?本讲稿第八十五页，共一百零三页解解:首先由题给条件求出首先由题给条件求出298.15K下反应的下反应的 rHm0,rGm0和反和反应应 的的 rCp,m:rHm0=i fHm0=92382 J.mol-1 rGm0(298.15K)=i fGm0=33272 J.mol-1 rCp,m0=iCp,m=a+bT+cT2 a=225.895-27.865-329.066=63.273 b=(232.999-4.268+30.836)10-3=64.23810-3 c=(-23.

30、064-32.012)10-6=12.12810-6 由由298.15K的反应焓变求积分常数的反应焓变求积分常数 H0:H0=rHm0-aT-bT2/2-cT3/3=76270 J.mol-1 本讲稿第八十六页，共一百零三页由由 rGm0(298.15K)求积分常数求积分常数I:I=lnKp0+H0/RT-a/RlnT-bT/2R-cT2/6R =24.87 得得Kp0对温度对温度T的函数表达式的函数表达式:lnKp0=9174/T-7.610lnT+3.86310-3T-2.43110-7T2+24.87求求776K下的值下的值:lnKp0=-11.09Kp0=1.51910-5 rGm0(

31、776K)=71580 J.mol-1 本讲稿第八十七页，共一百零三页3.5 影响理想气体化学平衡的因素一、气态组分的分压对化学平衡的影响其中增大反应物分压，Jp减小，rGm0，平衡向逆反应恒定总压和T时本讲稿第八十八页，共一百零三页二、系统总压力对化学平衡的影响K0为温度的函数，因此peq对其没有影响，而是影响反应平衡。恒温下，对peq求偏导3-45本讲稿第八十九页，共一百零三页当vB=0，=1mol时，由 得代入3-45得3-46本讲稿第九十页，共一百零三页 i0降低压力对正向反应有利降低压力对正向反应有利;i0增加压力对正向反应有利增加压力对正向反应有利;i=0改变压力对平衡无影响改变压

32、力对平衡无影响.若反应分子数增加若反应分子数增加,降压对平衡正向移动有利降压对平衡正向移动有利;若反应分子数减少若反应分子数减少,增压对平衡正向移动有利增压对平衡正向移动有利;若反应分子数相等若反应分子数相等,压力对平衡的移动无影响压力对平衡的移动无影响.体积增加的反应，若有利于逆反应p增大，p增大，有利于正反应体积减小的反应，若本讲稿第九十一页，共一百零三页例题例题 298K时，正辛烷C8H18（g）的标准燃烧焓是5512.4 kJmol1，CO2(g)和液态水的标准生成焓分别为393.5和285.8 kJmol1；正辛烷，氢气和石墨的标准熵分别为463.71，130.59和5.69 JK1

33、mol1。试求算298K时正辛烷生成反应的K0。增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？升高温度对提高其产率是否有利？为什么？若在298K及标准压力下进行此反应，达到平衡时正辛烷的物质的量分数能否达到0.1？若希望正辛烷的物质的量分数达0.5，试求算298K时需要多大压力才行？本讲稿第九十二页，共一百零三页解：对于正辛烷的生成反应：8C(s)+9H2(g)C8H18(g)从题中条件可以求此反应的rH0m、rS0m即可求rG0m rH0m=8(393.5)+9(285.8)5512.4 kJmol1 =207.8 kJmol1 rS0m=463.71 9(130.59)85.69 JK1mo

34、l1 =757.12 JK1mol1 rG0m=rH0m TrS0m=17.8 kJmol1 lnK0=rG0m/RT K0=0.000754 例题本讲稿第九十三页，共一百零三页 8C(s)+9H2(g)C8H18(g)因为 Vm 0，所以增加压力有利于正辛烷的生成 因为 H0m 0.000754 所以正辛烷的摩尔分数达不到0.1 若 yC8H18=0.5 yH2=0.5K0=(p/p0)8 yC8H18/(yH2)9=(p/p0)8/(0.5)8=0.000754 p=491.3 kPa例题本讲稿第九十四页，共一百零三页三、惰性气体对化学平衡的影响三、惰性气体对化学平衡的影响对于理想气体的反

35、应当总压力一定时，添加惰性气体，实际上让反应体系中的每个参加反应的气体组分的分压都降低了。本讲稿第九十五页，共一百零三页设平衡时，组分B为nB，惰性组分为n0若反应 ，则恒压下加入惰性组分,因 增大,则 增大，表明平衡向生成产物的方向移动，反之亦然。本讲稿第九十六页，共一百零三页例如 C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)乙苯 苯乙烯 B0加入大量水蒸汽，有利于正向进行，转化率提高又如 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)B m 时有：时有：R=n m 3-51 独立方程式数独立方程式数 =物种数物种数 元素数元素数本讲稿第九十九页，共一百零三页如如 2FeO(s)+C

36、(s)=2Fe(s)+CO2(g)CO2(g)+C(s)=2CO(g)平衡时，每个化学反应都满足平衡时，每个化学反应都满足每种物质只有每种物质只有一个一个i 和和一个分压一个分压(或浓度或浓度)，每，每个平衡对应一个个平衡对应一个 关系式。关系式。本讲稿第一百页，共一百零三页FeO与与C反应的体系中可能存在的反应有：反应的体系中可能存在的反应有：2FeO(s)+C(s)=2Fe(s)+CO2(g)CO2(g)+C(s)=2CO(g)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g)但是但是=0.5（-），），=0.5（+），），因此，独立的化学反应方程只有两个，独立方因此，独立的化学反应方程只有两个，独立方程的选择只要满足包含所有物质的条件即可。程的选择只要满足包含所有物质的条件即可。本讲稿第一百零一页，共一百零三页在一些反应中有例外，3-51不能普遍计算例如：CaCO3=CaO+CO2满足如下浓度关系：nO=nCa+2nC其独立反应数为1设元素间的独立的浓度关系数为r，独立元素数为m，则m=m-rR=n-m本讲稿第一百零二页，共一百零三页例见书91页作业：3-1，3-4，3-6，3-9，3-14本讲稿第一百零三页，共一百零三页