大学化学(非专业)第5章化学平衡原理教学课件.ppt

△rGT = – RT lnK lnK = △rGT RT – lnK = = – 30.53 – 75.65×103 8.314×298 K = 5.25×10-14 (2) 相对湿度 (RH) 定义为： RH = ×100％ 该温度下水的饱和蒸气压 空气中水蒸气分压 即: p(H2O) = pH2O, 饱和 × RH = 3.12×5.0% = 0.16 kPa J = { p(H2O)/ p }5 = { 0.16/100 }5 = 1.0×10-14 则△rGm(T) = △rGm (T) + RT lnJ = 75.65 + 8.314×10-3×298 ×ln(1.0×10-14) = – 4.22 KJ·mol-1 0 故反应正向自发进行，CuSO4·5H2O(s)会风化，CuSO4(s)不会潮解。 5.2.3 计算平衡组成 若已知反应体系的起始组成，利用 K 可计算平衡时反应体系的组成。 例4：反应 CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g) 在恒容等温条件下进行，已知 373 K 时 K =1.5×108。反应开始时c0(CO) = 0.0350 mol·L-1，c0(Cl2) = 0.0270 mol·L-1，c0(COCl2) = 0。计算 373 K 反应达到平衡时各物种的分压和 CO 的平衡转化率。 解： pV = nRT p = RT = cRT n V p0(Cl2) = 0.0270×8.314×373 = 83.7 kPa p0(CO) = 0.0350×8.314×373 = 109 kPa 故： 平衡时 pB / kPa x 设平衡时 Cl2 的分压为 x ，则： CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g) 开始时 pB / kPa 109 83.7 0 109 – (83.7 – x) 83.7 – x = (83.7 –x) / 100 (25.3+x) / 100 x / 100 = 1.5 ×108 K = p(COCl2) / p p(CO) / p p(Cl2) / p 故： 因为 K 很大，故而 x 很小，可近似认为上式中： 83.7 – x ≈ 83.7，25.3 + x ≈25.3 从而解得： x = 2.2×10-6 kPa 平衡时各物种的分压为： p(Cl2) = x = 2.2 ?10-6 kPa p(CO) = 25.3 + x ≈ 25.3kPa ， p(COCl2) = 83.7 – x ≈ 83.7 kPa CO 的转化率为： α(CO) = p0(CO) – peq(CO) p0(CO) ×100% = 109 – 25.3 109 ×100% = 77% 5.3.1 浓度对化学平衡的影响 5.3.2 压力对化学平衡的影响 5.3.3 温度对化学平衡的影响 5.3.4 勒沙特列原理 5.3 化学平衡的移动 化学平衡都是相对的、暂时的。当外界条件改变时，平衡就会被破坏，各种物质的浓度（或分压）也会改变，反应将继续进行，直到在新的条件下建立新的平衡。这种由于条件变化导致化学平衡移动的过程，称为化学平衡的移动（shift of chemical equilibrium）。 5.3.1 浓度对化学平衡的影响 对于任一化学反应 aA + bB cC + dD，其恒压等温下的吉布斯自由能变为： （2）当增加反应物或减少产物浓度时，将使 J K ，则 △rGT,P 0，将打破原有平衡，反应将正向自发。 （3）当减少反应物或增加产物浓度时，将使 J K ，则 △rGT,P 0，逆向反应将自发进行，直至新的平衡。 若反应商（J） 与标准平衡常数（K ） 的关系为： （1）J = K ，则 △rGT,P= 0，反应达到