第三章-化学平衡1.ppt

复 习 （化学平衡） 一、内容小结 1、化学反应的方向及平衡条件 2、标准平衡常数Kθ （定义、表达式、影响因素、测定与计算， 反应方向判断） 3、平衡组成的计算 二、讨论： 1、化学反应的ΔGm和ΔGmθ有什麽区别？ 能否用ΔGmθ判断反应的方向？ 2、当一个气相反应在标准压力下进行时，反 应的ΔGm就是ΔGmθ ，对吗？ 3、假设当温度为T时，某理想气体反应的ΔHmθ0, 而ΔSmθ0， 且二者在一定的温度区间内均可视为常数。 根据dlnK θ/dT= ΔHmθ/RT2 0，则当反应温度升高时， K θ值将增大，即温度升高有利于该反应进行。 但根据ΔGmθ=ΔHmθ-TΔSmθ, 当T增大时， ΔGmθ的值也将增大，而ΔGmθ= -RTlnK θ, ΔGmθ的增大将使K θ值减小，即温度升高 将不利于此反应的进行。 你认为上述两种结论哪个对？为什麽？ 例4：当温度为723K时，反应 ： 1/2 N2 (g) + 3/2 H2(g) = NH3(g) 的K θ= 6.1×10-3，反应起始的投料比为n(N2)/n(H2)=1/3,反应系统的总压保持在100kPa,求反应达平衡时各物质的分压及 平衡转化率。 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 t=0时 1 3 0 平衡时 1- x 3(1-x) 2x 各物质 的量 各物质的 平衡分压 解得: x= 0.00394 mol 再解: 各物质 的分压 p 3p 100kPa - 4p 解得: p(N2) = p = 24.95 kPa p(H2) = 3p = 74.85 kPa p(NH3) = 100kPa-4p = 0.20 kPa 例5 在真空的容器中放置过量的固态NH4HS，于25℃下分解为NH3(g)与H2S(g)，平衡时容器内的压力为66.66kpa。 （a）当放入NH4HS时容器已有39.99kpa的H2S，求平衡时容器中的压力； （b）容器中原有6.666kpa的NH3，问需加多大压力的H2S才能形成NH4HS固体。 在一定温度下，根据几个已知反应的平衡常数计算出未知平衡常数的方法，称为组合法。 例6：已知1200K时， (1) H2O(g)=H2(g)+1/2O2 Kθ1 =1.28×10-3 (2) SO2(g)=S(g)+O2(g) Kθ2 =1.12×10-12 (3) H2S(g)=S(g)+H2(g) Kθ3 =4.35×10-2 求同温下反应(4) 3H2(g)+SO2(g)=2H2O(g)+H2S(g)的Kθ3 （1200K） 例7 ：已知气相反应(1) 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) 在1000K时平衡常数Kp,1=29.4Gpa。求 反应 (2) 2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) 的Kp,2 及Kθp,2 反应 (3) SO3(g)=SO2(g)+1/2O2(g) 的Kp,3及Kθp,3 例8 在1500K下，金属Ni上存在总压为101.325kpa的CO(g)和CO2(g)混合气体，可能进行的反应为Ni(s)+CO2(g)=NiO(s)+CO(g)。为了不使Ni(s) 被氧化，在上述混合气体中CO2的分压力P(CO2)不得大于多大的压力？已知下列反应的?Grθ与T关系为： 解： 由题给(1)/2 – (3)+ (2)/2 可得 2Ni(s) + O2(g) = 2NiO(s）+ CO(g） 解得此反应的?rGm?与T关系为： ?rGm?=1/2?rGm,1? - ?rGm,3? +1/2?rGm,2? T=1500K时，反应?rGm?=55.56kJ?mol-1 例9 已知25℃时的下列数据 例1在100℃时，苯氢化生成环己烷反应如下： ，ΔrHmθ = -192.5kJ?ml-1 总压为100kPa达平衡时各物质的摩尔分数为：y（H2）=0 .0013，y（C6H6）=0.0908，假设反应的ΔrGp，m= 0，气