第5章 化学平衡精讲.ppt

物理化学电子教案—第五章 第六章 化学平衡 §5.1 化学反应的等温方程 1. 化学反应亲和势（affinity of chemical reaction） 2. ?rGm与?的关系，平衡条件 2. ?rGm与?的关系，平衡条件 2. ?rGm与?的关系，平衡条件 3. 化学反应的等温方程 §5.2 理气化学反应的标准平衡常数 1. 标准平衡常数 1. 标准平衡常数 1. 标准平衡常数 §2 混合物和溶液中的化学平衡 §2 混合物和溶液中的化学平衡 §2 混合物和溶液中的化学平衡 3. 有凝聚态物质参加的理想气体化学反应 3. 有凝聚态物质参加的理想气体化学反应 4. 相关化学反应K?之间的关系 5. 标准平衡常数K?的测定 例题1 例题1 例题1 例题2 例题2 例题2 例题5.2.2 6. 平衡组成的计算 例题3 5. 平衡组成的计算 例题3 例题4 例题4 例题4 例题4 例题4 例题5 例题5 7. 其它的平衡常数 §5.3 温度对标准平衡常数的影响 1. 范特霍夫方程 2. ?rH?m为定值时范特霍夫方程的积分式 2. ?rH?m为定值时范特霍夫方程的积分式 2. ?rH?m为定值时范特霍夫方程的积分式 2. ?rH?m为定值时范特霍夫方程的积分式 3. ?rH?m为温度函数时范特霍夫方程的积分式 例题7 例题7 例题7 例题7 例题7 例题7 例题7 例题8 例题8 例题8 §5.4 其他因素对理想气体化学平衡的影响 1. 压力对平衡转化率的影响 例题1 例题1 例题1 2. 惰性组分对平衡转化率的影响 2. 惰性组分对平衡转化率的影响 例题2 例题2 例题3 例题3 例题3 例题3 3. 反应物的摩尔比对平衡转化率的影响 设某一温度下，有一定量的PCl5(g)，在p?,体积为 1升的条件下达到平衡，离解度为50％，说明下列情况下，PCl5(g)的离解度是增加还是减少？ 　　⑴ 使气体总压降低，直到体积为2升 　　⑵ 恒压下通入N2，使体积增加到2升 　　⑶ 恒容下通入N2，使压力增加到2p? 　　⑷ 通入Cl2，使压力增加到2p? ，而体积仍为1升 解： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 　　　　　1 　　　　　1–? 　　 ? 　　 ? 　 ??B=10 　　 不变, ? 不变 　　⑷ 通入Cl2，系统总压增加， 减小，?减小 　　⑴ 系统总压力降低， 增大，? 增大 　　⑵ 恒压下，通入N2，? 增大 　　⑶ 恒容下，通入N2，使压力增加到2p? ，此时 Ag可能受到H2S（气）的腐蚀而发生如下反应： 　　　H2S(g) +2Ag(s)==Ag2S(s) +H2(g) 今在298K、100kPa下，将Ag放在等体积的H2和H2S组成的混合气体中。 试问⑴Ag是否可能发生腐蚀而生成Ag2S？ 　⑵在混合气体中，H2S的百分数低于多少才不致发生腐蚀？ 　已知298K时，Ag2S和H2S的标准生成吉布斯函数分别为–40.25和–32.93kJ／mol。 解： ⑴ 判断Ag能否被腐蚀而生成Ag2S，就是判断在给定的条件下，所给的反应能否自发进行。可以计算?rGm值，由?rGm的正、负来判断， 也可以计算反应的平衡常数K?，再比较K?与Qp的大小来判断。 用?rGm判断： ?rGm = ?rG? m+RTlnQp Qp为指定条件下的压力商，其值为 其中摩尔分数之比等于体积百分数之比。此时 　 ?rGm = ?rG?m = ?fG?(Ag2S,s) – ?fG?(H2S,g) 　　＝ (– 40.25 + 32.93) kJ/mol 　　＝ – 7.32 kJ/mol 　 ?rGm 0,故在该条件下，Ag能被腐蚀而生成Ag2S 比较K?和Qp的大小判断： 　　　?rG?m = –RTln K? = ?fG?(Ag2S,s) —?fG?(H2S,g) 　则 ln K? =(– 40.25+32.93)×10-3/( – 8.315×298.2） 　　　　 = 2.953 　　　 K? = 19.15 　而 Qp＝1 ∴ K? Qp， ?rGm0，正向反应自发，即Ag能被腐蚀而生成Ag2S。 　以上两种判断方法实际上都是利用化学等温式来判断化学变化的方向，这是根本原则。但在处理具体问题时，可以根据所给的条件，选择容易计算的量来判断 。 ⑵ 若使Ag不致被腐蚀，应使?rGm≥0，即Jp≥ K?设此时H2