05化学平衡(物理化学课件(天津大学)修改版上课用).ppt

物理化学－第五章 化学平衡 作业题 习题 2, 13, 34，37，38 反应等温式的意义 反应等温式的重要意义是表征了反应进行的方向和限度。反应物和产物的组成在变化，相应的化学势在变化，分压商也在不断变化。 于是可以通过控制反应条件，按人们所要求的反应方向进行。例如降低产物的逸度，或不断取出产物，或者增加反应物的逸度，可促使反应正向进行。 平衡常数是化学反应的一个很重要的参数。一般平衡常数数值越大，表示系统达到平衡时，反应正向进行的程度越大。 平衡常数是化学反应在给定条件(比如温度)下，反应所能达到的限度的标志。 4. 各平衡常数之间的关系 平衡常数与化学反应计量方程要一一对应， 即使是同一化学反应，计量方程的系数不同 ，则对应的平衡常数也不同。 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g) △rGm0(1) K0(1) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △rGm0(2) K0(2) 2 △rGm0(1) = △rGm0(2) 即-2RTln[K0(1)] = -RTln K0(2) 所以 [K0(1)]2＝ K0(2) ΔrGm0的用途: ΔrGm0是化学反应的重要数据，其主要用途如下： (1) 在一定温度下，根据ΔrGm0=-RTlnK0的关系求平 衡常数。 (2) 从某一些反应的ΔrGm0计算另一些反应的ΔrGm0。 (3) 利用ΔrGm0可以估计反应的可能性。 由(ΔrGm)T,P可判别方向，而ΔrGm0只是估计反应的方向。 (3) 求ΔrGm0的四种方法 通过标准摩尔生成吉布斯函数ΔfGm0来计算反应的ΔrGm0。 热化学方法，利用热力学第三定律可求得ΔrSm0，用热化学方法可测得ΔrHm0，然后利用ΔrGm0= ΔrHm0-TΔrSm0可计算ΔrGm0。 可由从某一些反应的ΔrGm0计算另一些反应的ΔrGm0，特别是那些难以直接测得热化学数据的反应。 电化学方法，将所研究的反应设计在可逆电池中进行。 ΔrGm0=-ZFE0 选择题 1 在等温等压下，当反应的 时，该反应能否进行？ (a) 能正向自发进行 (b) 能逆向自发进行 (c) 不能判断 (d) 不能进行 选择题 2 在T=300 K，反应 的K0=1。在一抽成真空的容器中，通入A, B及D 三种理想气体，在300 K时，pA= pB=pD=100 kPa, 在此条件下，反应( )。 (a) 从右向左自动进行 (b) 从左向右自动进行 (c) 反应处于平衡状态 (d) 条件不全无法判断 答案：c 选择题 3 某温度时，NH4Cl(s)分解压力是pΘ，则分 解反应的平衡常数KΘ为 (a) 1 (b) 1/2 (c) 1/4 (d) 1/8 选择题 4 在T=600 K的温度下，理想气体反应： (a) 0.25 (b) 0.0625 (c) 4.0 (d) 0.50 答案： 选择题 5 对于理想气体间的反应，以各种形式表 示的平衡常数中，其值与温度压力皆有 关系的是 (a) (b) (c) (d) 填空题 已知反应： 的标准平衡常数与温度的关系为： 答案： 判断下列说法是否正确 (1) 某一反应的平衡常数是一个不变的常数； (2) △rGm0是平衡状态时Gibbs函数的变化值，因为 △rGm0=-RTlnK0； (3) 反应CO(g)+H2O≒CO2(g)+H2(g)，因反应前后气体分子数相等，所以无论压力如何变，对平衡无影响 (4) 在一定的温度和压力下，某反应的△rGm0，所以要寻找合适的催化剂，使反应得以进行； (5) 某反应的△rGm00，所以该反应一定能正向进行； (6) 平衡常数值改变了，平衡一定会移动；反之，平衡移动了，平衡常数也一定改变。 答案： (1) 错。化学反应平衡常数与温度或压力有关 选择题 6 下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (a) 升高温度平衡向吸热方向移动 (b) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (c) 加入惰性气体平衡向总压力增大的方向 移动 (d) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 选择题 7 在 T=380 K，总压 p=2.00 kPa，反应 C6H5 C2H5(g) ≒ C6H5 C2H3(g) + H2(g) 的平衡系统中，加入一定量的惰性组分H2O(g)， 则反应的标准平衡常数K0(