167 3 3化学反应的限度——化学平衡整理.ppt

化学热力学基础及化学平衡 (2) G 性质 ① G 为状态函数,只与始终态有关,与途径无关. (2) G 性质 ⑤受温度影响较大,不可用298K代替其他温度的ΔrGθm ΔrGθm298K ≠ ΔrGθmTK ΔrGm =ΔrHm T －T ΔrSm (2) 计算1000 ℃ ?rG ?m 反应2NO (g)+ O2 (g)=2NO2(g) 例3.16: 结论: 增加温度,平衡向吸热反应方向移动 降低温度,平衡向放热反应方向移动 (1)2MnO4-+5C2O42-+16H+=Mn2++10CO2↑+8H2O此反应为吸热反应,欲使MnO4-褪色加快,需采取下列那些措施( ) A 加热 B 降温 C 减少CO2 D 增加C2O42- 填空题: 1.已知反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的? r Hm? (298K)=-92.22kJ·mol-1,若温度升高, ? r Gm? 将 , ? r Hm? 将 , ? r Sm? 将 , K? 将 . 例3.22反应 Fe2+ (aq)+Ag+ (aq)= Fe3+ (aq)+Ag(s) 开始前浓度是：0.10 0.10 0.010 mol·L-1。 已知: K ? (298.15K) = 2.98， 求（1）反应开始后向何方进行？ （2）平衡时Ag+、Fe2+、Fe3+的浓度各为多少？ （3）如果保持平衡时的Ag+、Fe3+的浓度不变，而加入Fe2+使其浓度变为c(Fe2+)=0.30mol·L-1，此时反应会不会移动？向何方移动？ 解（1）Fe2+ (aq)+Ag+ (aq) Fe3+ (aq)+Ag(s) 开始时 0.10 0.10 0.010 mol·L-1 Q＜K?，反应向正方向进行。 （2）Fe2+ (aq)+Ag+ (aq) Fe3+ (aq)+Ag(s) 浓度变化 –x –x +x mol·L-1 平衡浓度 0.10–x 0.10–x 0.01+x mol·L-1 开始时 0.10 0.10 0.010 mol·L-1 c(Fe3+) = (0.010+0.013)=0.023mol·L-1， c(Fe2+) = c(Ag+)= (0.10–0.013)=0.087mol·L-1 x=0.013 mol·L-1 （3）浓度对平衡移动的影响 Q K?，反应正向移动。 c(Fe 2+)=0.30mol·L-1 反应物浓度增加 → 某一反应物的转化率是指反应达平衡后，该反应物转化为生成物的分数，是理论上能达到的最大限度。转化率可用符号ε 表示。 K?越大,反应进行的程度越大,转化率越大.当温度一定时，转化率随浓度的变化而变化，而此温度下的K?却是唯一的。 实际应用时,通常采用加大廉价原料用量的方法来提高另一原料的利用率或转化率 ε=—————————— 已转化的浓度 反应物的起始浓度浓度 ε=—————————— 某反应物的消耗量 开始时该反应物的总量 2. 压力对化学平衡移动的影响 气体反应 aA（g）+bB（g） dD（g）+eE（g） 压力增加一倍，即体积缩小一倍时，p(D)=2peq(D)， p(E)=2peq (E)，p(A)=2peq (A)，p(B)=2peq(B)，则反应商Q为： ?n=(d+e)-(a+b) Q = ————————————= 2?n K θ [2Peq(D)/Pθ]d[ 2Peq(E)/Pθ]e [2Peq(A)/Pθ]a[ 2Peq(B)/Pθ]b Δn＜0，则Q＜ K?，平衡正向移动，即向气体物质的量减小的方向移动。 Δn＞0，则Q＞ K?，平衡逆向移动，即向气体物质的量减小的方向移动。 Δn=0，则Q= K?，平衡不发生移动，即对反应前后气体物质的量不变的反应，压力的改变不会引起平衡移动。 Q =2?n K θ 压力减小一倍,即体积增大一倍时, p(D)=1/2peq(D)， p(E)=1/2peq (E)，p(A)=1/2peq (A)，p(B)=1/2peq(B)，则反应商Q为： Q =(1/2)?n