冶金热力学基础.ppt

（3）当采用真空冶炼时，由于还原温度会进一步降低，可用反应式为2CaO（S）+Si（S）+MgO（S）=2Mg（g）+Ca2SiO4（S）ΔGo=ΔG2o-ΔG3o-ΔG4o=396640-216.7TJ·mol-1=令ΔG=0,可以看出，随真空度的降低，镁的蒸汽压力降低，还原温度相应降低。在工业上采用的温度为1200℃，即1473K时，可求得体系所允许的最大压力约为4300Pa，也就是说，欲使硅MgO的反应在1200℃能够顺利进行，体系真空的压力不能高于4300Pa，真空压力越低越好。由此还可以看出，通过改变温度、压力等，可使原来无法实现的反应得以进行练习五、平衡常数（1）平衡常数及其意义对理想气体参加的反应，aA+dD=qQ+rR，反应达平衡时ΔG=0，此时各反应物质的分压将由任意状态转向平衡态，即PA′,PD′,PQ′,PR′→PA，PD，PQ，PR，故式（1-55）可改写为 （1-56）令（1-57）K即为反应的平衡常数。因ΔGo是物质温度的函数，所以K也是温度的函数则则六、化合物分解平衡碳酸盐、硫酸盐、氧化物、氯化物的分解反应是高温反应中经常遇到的多相反应。因化合物在分解时一般只产生一种气体。如石灰石的分解反应为CaCO3（S）=CaO（S）+CO2（g）KP=PCO2KP是温度的函数，所以定温下，CO2的平衡分压为定值，此值称为石灰石在该温度下的分解压。同理，对其它化合物的分解时产生一种气体并达平衡时，该气体的分压称为该化合物的分解压。根据化合物的分解压大小，可以衡量该化合物的热力学稳定性。分解压大的化合物，稳定性小，易分解。对石灰石的分解反应，如取PCO2为分解压，P′CO2为环境的CO2分压，则根据平衡常数表示的化学反应等温式有：●当PCO2P′CO2时，CaCO3可自发分解；●当PCO2=P′CO2时，反应处于平衡状态；●当PCO2P′CO2时，CaO与CO2化合生成CaCO3；可见，只有将化合物加热到使其分解压大于环境气氛中相同气体的实际分压时，化合物才能分解，此温度称为化合物开始分解温度。如加热化合物使其分解压等于环境气氛总压时，化合物将会更强烈地分解，相应温度称为化合物的化学沸腾温度。如将CaCO3加热到约1183K，其分解压可达101325Pa，1183K即为石灰石分解的沸腾温度。（1）平衡常数的计算可根据反应的标准吉布斯自由能变化ΔGo的二项式计算化学反应的平衡常数，即由ΔGo=A+BT，得 （1-59）也有大量的平衡常数二项式关系可供查阅。（2）平衡常数的应用平衡常数的用途很多，大致可归为如下几个方面：1）计算化学反应达平衡时，各物质的浓度、平衡转化率等；2）通过指定态与平衡态的对比，判定反应的方向，进而创造条件以改变反应的方向和限度；3）分析体系中各组元变化对体系的影响。化学反应等温式的另一种形式可以看出七、影响化学平衡的因素化学平衡是动态平衡，当体系所处的条件发生变化时，原有的平衡将被打破，反应再度进行，直至在新的条件下建立新的平衡。这种平衡的移动将导致反应限度的改变。所以可通过控制影响平衡的因素控制反应进行的程度，使之向要求的方向发展。通常影响平衡的因素有温度、分压（浓度）、总压及惰性气体的存在等。一、溶液及其分类溶液是两种或多种物质的混合物。溶液可分为理想溶液和真实溶液。由于真实溶液是很复杂的，而理想溶液则在一定范围内可表现出一定规律性，理想溶液和真实溶液有不同程度的偏差，所以可利用理想溶液的一些规律，对实际溶液的偏差进行研究、修正，从而解决真实体系