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1、上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回 物理化学(II)PHYSICAL CHEMISTRY (15)上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回4.5 温度对化学平衡的影响勒夏脱列在1888 年就对一些外界因素对化学平衡的影响总结出一条规律,认为倘若一个化学平衡体系受到外界因素的影响,则这平衡体系便要向着消除外界因素影响的方向移动。这就是勒夏脱列原理但是该原理只能做定性的描述,热力学原理则能作定量计算。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回在某一温度下,反应体系的标准自由能改变与反应的平衡常数的关系为将其在等压条件下求偏微商即得化学平衡等温式上
2、一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回根据吉布斯-亥姆霍茨公式,上式便有该方程没有引入近似条件,所以适用与任何平衡体系,称为范特荷夫等压方程。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回vant Hoff 公式的微分式对吸热反应,升高温度,增加,对正反应有利。对放热反应,升高温度,降低,对正反应不利。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回 这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。若温度区间不大,可视为常数,得定积分式为:若 值与温度有关,则将关系式代入微分式进行积分,并利用表值求出积分常数。上一内容上一内容下一内容下一内容回
3、主目录回主目录返回返回对上式进行不定积分,得到可知,若等压反应的热效应 不随温度而改变时,反应的平衡常数的对数值与温度的倒数1/T成线性关系,上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回若等压反应的热效应Hm不随温度而改变时,反应的平衡常数的对数值与温度的倒数1/T成线性关系上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回当理想气体用浓度表示时,因为 ,可以得到这个公式在气体反应动力学中有用处。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回较大温差对化学平衡的影响上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目
4、录返回返回4.6 压力,惰性气体对化学平衡的影响 根据Le chatelier原理,增加压力,反应向体积减小的方向进行。这里可以用压力对平衡常数的影响从本质上对原理加以说明。对于理想气体,仅是温度的函数上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回因为所以也仅是温度的函数。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回 与压力有关,气体分子数减少,加压,反应正向进行,反之亦然。对理想气体上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回 在压力不太大时,因 值不大,压力影响可以忽略不计。对凝聚相反应,体积增加,增
5、加压力,下降,对正向反应不利,反之亦然。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回惰性气体对化学平衡的影响 惰性气体不影响平衡常数值,当 不等于零时,加入惰性气体会影响平衡组成。对于分子数增加的反应,加入水气或氮气,会使反应物转化率提高,使产物的含量增加。例如:,增加惰性气体,值增加,括号项下降。因为 为定值,则 项应增加,产物的含量会增加。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回当总压一定时,惰性气体的存在实际上起来稀释作用,它和减少反应体系总压的效应是一样的。例对于合成氨的反应,反应分子数减少,当原料气反复循环使用时,原料气中就会累加惰性气体,于是便不利于平衡向正方向移动,就要减低合成氨的合成产率,因而原料气循环使用一段时间以后,一定要放掉一部分气体,以减少惰性气体含量。但是对于石油裂解反应,由于反应分子数增加,若能充入惰性气体,则有利于裂化的进行,能提高产量,所以在石油裂化工艺中,引入水蒸气以减低裂化气的分压对于B=0 的气相反应,惰性气体的引入显然不会影响平衡位置。上一内容上一内容下一内容下一内容回主目录回主目录返回返回复习复习:4.1 4.6作业作业:1,4,6,9,12 18,21,23,31,43