[理学]化学反应基本规律-2.ppt

* *组分气体分压力的计算： （1）pB =P =P.xB =P.VB% 其中:xB 称物质的量分数.若气体混合物由A（g）、B（g）组成，则：xB+xA=1 其中：VB 称分体积; VB% 称体积百分数。 （2）pB =P * 三.非平衡条件下,反应体系的Jc(Jp)对反应方向的影响 1.标准态时: ΔrGm(T)=ΔrGm?(T)+2.303RTlgJc(Jp) 中Jc(Jp)=1 所以 ΔrGm(T)=ΔrGm?(T) * 2.非标准态时: ΔrGm(T)又无法计算; 此时可用ΔrGm?(T)作近似判断： ΔrGm?(T) -40kJ.mol-1 反应自发 ΔrGm?(T) 40kJ.mol-1 反应非自发 -40kJ.mol-1ΔrGm?(T) 40kJ.mol-1 需具体分析 * 四 化学平衡的移动 一切平衡都是相对的、有条件的。 当原来建立平衡的条件发生变化时，原 平衡状态被破坏，经过一段时间之后， 便会建立起适合于新条件的新的平衡。 由于外界条件的改变而使可逆反应从 一种平衡状态向另一种平衡状态转化的 过程叫做化学平衡的移动。 * 1 压力对平衡常数的影响 （此时温度不变，因而K?为定值） 在反应系统中提高某反应物的分压 (浓度)，则： Jc(Jp) K? 平衡向右移动(正方向自发) Jc(Jp) K? 平衡向左移动(逆方向自发) (1) 分压力（浓度）的影响： * 总压的改变将同等程度地改变各组分 气体的分压力，因此平衡移动的方向将 决定于各组份气体计量数的代数和。 即，总压力增加时: ΣBνB0 的反应，平衡右移(正方向) ΣBνB0 的反应，平衡左移(逆方向) ΣBνB=0 的反应，平衡不受的影响。 (2) 总压力的影响： * 例如： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΣBνB0 C(s)+O2(g) 2CO(g) ΣBνB0 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΣBνB=0 增加总压力，使反应1正向移动； 使反应2逆向移动； 不能使反应3移动。 * 2 温度对化学平衡的影响 温度的改变会改变KΘ，其实质是通过 反应热（即能量的变化）来影响平衡的 移动方向。 和 ΔrGm?(T)=ΔrHm?(T)-TΔrSm?(T) 可得： 根据 lnK?= * 按上式可知： 对于放热反应(△rH 0 ): 升温时（T2T1）,K2?K1?, 平衡左移； 对于吸热反应(△rH 0 ): 升温时（T2T1）,K2?K1?， 平衡右移。 * 3 吕.查德里原理 假如改变平衡系统的条件（如浓度、 温度、压力）之一，平衡就将向减弱这 个改变的方向移动。 * 解： N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔfHm,B?/kJ.mol-1 0 0 -46.11 ΔfGm.B?/kJ.mol-1 0 0 -16.45 Sm,B?/J.mol-1.K-1191.61 130.684 192.45 ⑴ΔrGm?(298.15K)=-32.90kJ.mol-1 lnK?(298.15K)= 例题：计算合成氨反应在25℃和427℃时 的标准平衡常数，简单说明其意义。 * lnK?(298.15K) =13.27 K?(298.15K)=5.8×105 ⑵ ΔrHm?(298.15K)=-92.22kJ.mol-1 ΔrSm?(298.15K)=-198.76J.mol-1.K-1 ΔrGm?(700K)≈ ΔrHm?(298.15K)-TΔrSm?(298.15K) * ΔrGm?(700K)=46.91kJ.mol-1 lnK?(700K)= =-8.06 K?(700K)=3.2×10-4 讨论:合成氨是(-,-)型反应,低温自发， 高温非自发。25℃时K?=5.8×105 反应 很彻底；427℃时K?=3.2×10-4反应进行 的程度较小。 * 此题可进一步计算转换温度: 按吉-亥方程： ΔrGm?(T)≈ ΔrHm?(298.15K)-TΔrSm?(298.15K) 则： T≈465.76K T465K时合成氨反应是自发的。 * 6 关于反应方向的进一步讨论 按上述讨论，化学反应等温方程式是： ΔrG