第3章化学反应热力学祥解.ppt

2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) 3-19、（1）在1120℃下用H2还原FeO(s)，平衡混合物中H2的摩尔分数为0.54。求FeO(s)的分解压。已知同温度下反应 的 为3.4 ×10-13。 （2）在炼铁炉中，氧化铁按如下反应还原： 求1120℃下，还原1mol FeO(s)需若干摩尔CO(g)？已知同温度下反应 的 = 1.4 ×10-12。 FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 2CO2(g) = 2 CO(g) + O2(g) 解: (1) H2(g) + FeO(s) 　Fe(s) + H2O(g) （1） H2O（g） → H2（g）+1/2 O2（g） （2） FeO(s) → Fe(s) +1/2 O2 (g) （3） 平衡 yB 0.54 1 – 0.54 反应（1）+（2）得反应 FeO的分解压： （2） CO2（g） → CO（g）+O2（g） （4） (5) FeO（s）+ CO（g） → CO2（g）+Fe（s） 1120℃反应（3）—（4）得 平衡 (x- 1) 1 1 初始 1 x 0 0 还原1mol FeO(s)所需CO的物质的量： ∵ ΣvB = 0 2、等压反应热和等容反应热 摩尔热力学能变：当反应系统进行了1mol的反应时，系统的热力学能的变化称为反应的摩尔热力学能变化，用ΔrUm表示。 注意： 的单位 J·mol-1,其中mol-1指每摩尔反应。 与具体的反应方程式的写法有关。 （1）：如果反应系统是理想气体，则ΔTU=0，得 式中vB为化学计量方程式中气体物质的计量系数。 （2）：反应物和产物均为凝聚相： （3）：反应物和产物既有凝聚相，又有气相。 式中 化学计量方程式中气体物质的计量系数。 例3-3-2 实验测得0.5320g C6H6(l)在298.15K和等容条件下充分燃烧后，放出22.23kJ的热。燃烧的最终产物为CO2(g)和H2O(l)，求下列反应的ΔrUm和ΔrHm。 （1）C6H6（l）+ （2）2C6H6（l）+ 解： 结论：化学计量方程式的写法不同，则 与 的值也不同。 对方程式（2）： 绝热反应 例3-3-3 在工业上常用燃烧乙炔来焊接或切割金属，在25℃时将乙炔与理论量的空气混合，试估算燃烧产物能达到的最高温度。设空气中N2:O2=4:1。 解：要求的是燃烧后的最高温度，该过程为绝热过程;反应是在常压（101.325kPa）下进行，该过程为等压;ΔH = Qp = 0（绝热等压过程）。 要求的是燃烧后的最高温度，该过程为绝热过程;反应是在常压（101.325kPa）下进行，该过程为等压;ΔH = Qp =0（绝热等压过程）。 若上述反应不是在等压条件而是在等容条件下进行，如在刚性绝热封闭容器中的混合气体燃烧，则反应后不仅温度要升高，一般说来，压力也会增加，这时过程的QV =ΔU=0（绝热等容过程）。 3、影响化学平衡的因素 1、温度对化学平衡的影响 定性讨论： 对吸热反应： 平衡向产物方向，即吸热方向移动。 对放热反应： 平衡向反应物方向，即吸热方向移动。 3-26、合成氨反应 ，已知在 下， 假设此反应的 不随 T 而变化，试计算在 500K 时此反应的 ，并说明温度升高对此反应是否有利。 解：由： 故：升温不利于反应进行。 类似的推导可得： 温度对等容平衡常数的影响： 2、压力对化学平衡的影响 若 ΣvB＞