物理化学 教学课件 ppt 作者 李素婷 主编 邬宪伟 主审 第三章 化学平衡2-平衡常数和平衡组成计算.pptVIP

紧密结合教材 围绕教学大纲 方便教师讲课 便于学生理解 物理化学—第三章 2006.1.1 一、平衡常数的测定 2006.1.1 （1）物理方法 直接测定与浓度或压力呈线性关系的物理量，如折光率、电导率、颜色、光的吸收、定量的色谱图谱和磁共振谱等，求出平衡的组成。这种方法不干扰体系的平衡状态。 （2）化学方法 用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方法使反应停止，然后用化学分析的方法求出平衡的组成。 二、平衡转化率的计算 2006.1.1 平衡转化率又称为理论转化率，是达到平衡后，反应物转化为产物的百分数。 工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小于平衡转化率。 例题 1、1000K时生成水煤气的反应为 在101.325KPa时，平衡转化率α=0.844。求（1） 标准平衡常数 ；（2）202.650kPa时的平衡转化率。 解： (1)设水的原始数量为1mol 反应前各组分物质的量 1 0 0 平衡时各组分物质的量 1-α α α 平衡各组分摩尔分数yB 例题 1、1000K时生成水煤气的反应为 在101.325KPa时，平衡转化率α=0.844。求（1） 标准平衡常数 ；（2）202.650kPa时的平衡转化率。 解： (2) 小结： 1、根据测定数值计算平衡常数； 2、会利用平衡常数的数值进行有关平衡转化率的计算； 2006.1.1 一、标准摩尔生成吉布斯函数 数值的用处 二、标准摩尔反应吉布斯函数 的用途 标准摩尔生成吉布斯函数 因为吉布斯函数的绝对值不知道，所以只能用相对标准，即将标准压力下稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）的生成吉布斯函数看作零，则： 在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉布斯函数的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯函数，用下述符号表示： 通常在298.15 K时的值有表可查。 （化合物，物态，温度） 一、标准摩尔生成吉布斯函数 数值的用处 计算任意反应在298.15 K时的 (1) 的值在定义时没有规定温度，通常在298.15 K时的数值有表可查，利用这些表值，我们可以： 数值的用处 例题 1、298k时，工业制取硝酸中的一反应为 物质 NH3(g) NO(g) H2O(g) -16.5 86.57 -228.57 各物质的标准摩尔生成吉布斯函数如下： 计算298k时此反应的 解： 数值的用处 (2)判断反应的可能性。在有机合成中，可能有若干条路线，用计算 的方法，看那条路线的值最小，则可能性最大。若 的值是一个很大的正数，则该反应基本上不能进行。 (3)用 值求出热力学平衡常数 值。根据 与温度的关系，可以决定用升温还是降温的办法使反应顺利进行。 标准反应吉布斯函数的变化值 1.计算热力学平衡常数 在温度T时，当反应物和生成物都处于标准态，发生反应进度为1 mol的化学反应Gibbs函数的变化值，称为标准摩尔反应吉布斯函数变化值，用 表示。 二、标准摩尔反应吉布斯函数 的用途 标准反应吉布斯函数的变化值 (1) - (2) 得（3） 2. 计算实验不易测定的平衡常数 例如，求 的平衡常数 标准反应吉布斯函数的变化值 3．近似估计反应的可能性 只能用 判断反应的方向。但是，当 的绝对值很大时，基本上决定了 的值，所以可以用来近似地估计反应的可能性。 小结： 1、明确化学反应的标准摩尔吉布斯函数的定义； 2、掌握化学反应的标准平衡常数与标准吉布斯函数的关系及有关计算； 3、学会查找热力学数据计算化学反应的标准摩尔反应吉布斯函数。 * *