第五章 化学平衡分析.ppt

第五章 化学平衡 §5.7 其它因素对理想气体反应化学平衡的影响 表5-2 500oC、30.4MPa下，不同氢气与氮气初始摩尔比下的得到 平衡时氨气摩尔分数 产物氨气的平衡浓度最高，而3正好是氢气与氮气 的化学计量系数之比。 可以证明，对理想气体反应 ，若原 料气中只有反应物E和F时，当反应物的初始摩尔比 等于反应 物系数之比即 时，反应达到平衡时产物Y、Z在 平衡气体混合物中的浓度最高。 第五章 化学平衡 §5.7 其它因素对理想气体反应化学平衡的影响 这里我们以CO+2H2 = CH3OH为例，且设CO起始量为1mol， 平衡后各物质的摩尔分数为: 且设 由此得 或 。因为 ，所以有 和 上式重排后得 第五章 化学平衡 §5.7 其它因素对理想气体反应化学平衡的影响 反应物配比对转化率的影响，实际上就是上式中m 的取值对x甲 的影响。m取何值，x甲有最大值，在数学上相当于将x甲对m微分求 其极值。即令 第五章 化学平衡 §5.7 其它因素对理想气体反应化学平衡的影响 重排上式 由于反应不能进行到底，所以 ，只有， 由此得 第五章 化学平衡 §5.7 其它因素对理想气体反应化学平衡的影响 即平衡时， 时甲醇的浓度最大，也即是反应物 起始摩尔数之比n(H2)/n(CO)=2时平衡转化率最大。其实， 也即是反应式中反应物化学计量数之比。 Problems Problems： P186 24 ,25 , 26 1. 由热力学数据求算计算标准平衡常数K? 第五章 化学平衡 §5.5 标准平衡常数K?的计算与测定 一般可以通过下述几种方法获得： （1）利用物质的标准摩尔生成吉布斯函数 来计算化学反 应的 。采用此方法需要知道各物质的标准摩尔生成吉布斯 函数数据 。 （2）根据公式 = - T 来计算. 第五章 化学平衡 §5.5 标准平衡常数K?的计算与测定 （3）用已知反应的 计算未知反应的 。 此外，还可通过电化学方法，设计可逆电池，使反应在电池中 进行，然后由公式 来计算，式中 是可逆电池的标准电动势，F是法拉第常数， z 是电池反应式中的得失电子数, 在下册电化学一章中将介绍与此式 有关的内容。 也可以用统计热力学方法计算出不同物质的配分函数，进而 可求得反应的 ，也将在下一章统计热力学中讨论。 第五章 化学平衡 §5.5 标准平衡常数K?的计算与测定 解：[(1)-(2)]/2 得: CO(g) + H2O(g) === CO2 (g) + H2 (g)，即是 反应 (3), 于是有: ln = - /RT = 28490/(8.314×298) = 11.5 得 = 9.88×104 例5.5已知下列两个反应的 在 25℃ 时为： (1) 2CO(g) ＋ O2 (g) ＝ 2CO2 (g)， ＝－514.21 kJ·mol-1 (2) 2H2 (g) ＋ O2