《物理化学第四章PPT复习过程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学第四章PPT复习过程.ppt（53页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、物理化学第四章PPT用 判断都是等效的。反应自发地向右进行反应自发地向左进行，不可能自发向右进行反应达到平衡化学平衡的条件4-2理想气体反应的平衡常数一、理想气体反应的标准平衡常数假设，有一理想气体的化学反应aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)恒温恒压，反应达到平衡时，根据理想气体混合物中某组分的化学势为令（1）标准平衡常数只与温度有关，与反应系统的总压及组成无关。（2）同一化学反应，反应方程式的写法不同，其标准平衡常数的数值不同。当温度一定时，等式右边为一常数一、理想气体反应的标准平衡常数假若上述反应在恒压恒温条件下进行，其中各分压是任意的，而不是平衡状态时的分压，当反应进行时，反应
2、系统的吉布斯函数变化为理想气体混合物中某组分的化学势范特霍夫等温方程一、理想气体反应的标准平衡常数一、理想气体反应的标准平衡常数反应达平衡反应向左自发进行反应向右自发进行例题 有理想气体反应 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),在2000K时，已知 K=1.55107。（1）计算H2和O2分压各为1.00 104 Pa，水蒸气分压为1.00 105 Pa的混合气中，计算上述反应的rGm，并判断反应自发进行的方向；（2）当H2和O2的分压仍然分别为1.00 104 Pa时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？解（1）反应系统的分压比一、理想气体反应的标准平衡常数由等温方程r
3、Gm=-RTln K +RTlnJP=8.314Jmol-1 K-12000K ln(1000/1.55 107)=-1.6 0105 Jmol-1 由rGm0，或者由JP0,升高温度,K增加,对正反应有利。对放热反应,rHm0,升高温度,K降低,对正反应不利。二、温度对平衡常数的影响-等压方程根据公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温度下的平衡常数。例3乙烷可按下式脱氢CH3CH3(g)=CH2CH2(g)+H2(g)试计算在标准压力（总压）及1000K时，乙烷的平均转化率是多少？（设反应的rCP,m=0)解：查表可得298K时的下列数据：130.58700H2(g)219.4568
4、.17852.292CH2CH2(g)229.49-32.886-84.67CH3CH3(g)二、温度对平衡常数的影响-等压方程因为rCP,m=0，表示rHm 为常数，或者由298K时反应的二、温度对平衡常数的影响-等压方程 CH3CH3(g)=CH2CH2(g)+H2(g)设反应前的物质的量 1 0 0 平衡时的物质的量 1-x x x平衡时 n总=（1-x）+2x=1+x 乙烷的平衡转化率=(0.348/1)100=34.9 二、温度对平衡常数的影响-等压方程一、压力对化学平衡的影响一定温度下，对于理想气体，4-5其他因素对化学平衡的影响例 反应 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g
5、)在200时，K=0.308。试计算200及105Pa时PCl5的解离度。若将压力改为106Pa，结果又如何？解：此反应的=1,取起始时1mol PCl5为系统，解离度为,其平衡时的组成为增大压强，有利于向气体物质的量减小（压强减小）的方向进行PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)物质的量 物质的量的分数一、压力对化学平衡的影响0.173二、惰性组分的影响化学反应中的惰性组分指不参与反应的气体。一定温度下，对于理想气体，加入惰性组分有利于气体物质的量增大的方向进行例 工业上用乙苯脱氢制苯乙烯C6H5CH2CH3(g)=C6H5CHCH2(g)+H2(g)已知在627时,K=1.49试求算
6、在此温度及标准压力下，乙苯的平衡解离度；若用水蒸气与乙苯的物质的量之比为9的原料气，结果又将如何？解：（1）设开始时有nmol的乙苯，至平衡时乙苯的解离度为 ,C6H5CH2CH3(g)=C6H5CHCH2(g)+H2(g)开始时物质的量 n 0 0平衡时物质的量 总物质的量二、惰性组分的影响如用含有水蒸气的原料气，因水蒸气不参加反应，按惰性气体处理。设此时乙苯的解离度为 C6H5CH2CH3(g)=C6H5CHCH3(g)+H2(g)H2 O(g)开始时物质的量 n 0 0 9n平衡时物质的量 9n总物质的量4-6 同时平衡 在一个反应体系中，某反应组分同时参加两个以上的化学反应时，此反应体
7、系称为同时反应；当这些反应到达平衡态时，这种情况称为同时反应平衡。在处理同时平衡的问题时，要考虑每种物质的数量在各个反应中的变化，并在各个平衡方程式中同一物质的数量应保持一致。例题1：600 K时，与 发生反应生成，继而又生成，同时存在两个平衡：已知在该温度下，。今以等量的 和开始，求 的平衡转化率。同时平衡解：设开始时 和 的摩尔数为1.0，到达平衡时，生成HCl的摩尔数为x,生成 为y，则在平衡时各物的量为：同时平衡将两个方程联立，解得 。的转化率为0.048或4.8。因为两个反应的 都等于零，所以同时平衡例2若将NH4I固体迅速加热到375，则按下式分解NH4I(s)=NH3(g)+HI
8、(g)分解压力为3.67104Pa。若将反应混合物在375时维持一段时间，则HI进一步按下式解离2HI(g)=H2(g)+I2(g)该反应的标准平衡常数为0.0150。试求算反应系统的最终压力为多少？解:取nmol NH4I固体其始反应，设系统达到平衡时，含xmol NH3(g)和ymol HI(g)，则平衡组成为 (1)NH4I(s)=NH3(g)+HI(g)n-x x y(2)2HI(g)=H2(g)+I2(g)y (1/2)(x-y)(1/2)(x-y)同时平衡平衡时系统中气相总物质的量n总=x+Y+(1/2)(x-y)+(1/2)(x-y)=2xmol由反应（1）的分解压可得该反应的标准平衡常数设平衡时反应系统的最终压力为p同时平衡作业：作业：1、等压方程及应用等压方程及应用2、同时平衡转化率求算、同时平衡转化率求算3、p200：4-18此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢