化學(xué)平衡平衡常數(shù)計算PPT課件

1、一化合物的標準生成Gibbs能 fG m定義：標準狀態(tài)（p=p ）下，任何穩(wěn)定單質(zhì)的Gibbs能為0 fG m：標準狀態(tài)下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成標準狀態(tài)下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物的化合物的Gibbs能變化能變化298.15K時的時的 fG m可查表獲得可查表獲得 由 fG m求化學(xué)反應(yīng) rG m： rG m= = B fG m rG m= (n fG m)產(chǎn)物 (n fG m)反應(yīng)物第1頁/共13頁二 rG m的求算例 判斷苯苯胺反應(yīng)可能性 (1) 先硝化，再還原 C6H5(l) + HNO3(aq) = H2O(l) + C6H5NO2(l) fG m124.45 80.71 237.131

2、46.2 kJ mol-1 C6H5NO2(l) + 3H2 (g) = 2H2O + C6H5NH2(l) fG m146.20237.13153.2 467.26 rG m 134.67 反應(yīng)可行 1由 fG m計算 第2頁/共13頁二 rG m的求算例：判斷苯苯胺反應(yīng)可能性 (1) 先硝化，再還原反應(yīng)可行 C6H5(l) + Cl2(g) = HCl(g) + C6H5Cl(l) fG m 124.45095.3116.3 C6H5Cl (l) + NH3(g) = HCl(g) + C6H5NH2(l) fG m 116.3 16.4595.3 149.21 45.94 rG m103

3、.45 反應(yīng)可行 (2) 先氯化，在氨解 1由 fG m計算 第3頁/共13頁二 rG m的求算例：判斷苯苯胺反應(yīng)可能性 (1) 先硝化，再還原反應(yīng)可行 (2) 先氯化，在氨解反應(yīng)可行 C6H6(l) + NH3(g) = C6H5NH2(l) + H2(g) fG m 124.4516.45153.20 45.2 rG m 不可行 (3) 直接反應(yīng) 1由 fG m計算 第4頁/共13頁二 rG m的求算1由 fG m計算 2由平衡常數(shù)計算： rG m= = RTlnK a 3電化學(xué)方法：將反應(yīng)設(shè)計成可逆電池，測標準電動勢E rG m= = zFE 4用赫斯定律求算 第5頁/共13頁二 rG

4、m的求算4用赫斯定律求算 例 已知 rG m(3)=？ (1) C(s)+O2(g)CO2(g) rG m(1)=394.4 kJ mol-1 )g(CO)g(O21) s (C2 (3)g(CO)g(O21)g(CO22 rG m(2)=257.1 kJ mol-1 (2)解 因為 (3) = (1) (2) rG m(3) = rG m(1) rG m(2)O2OO31pppKKK= = = 137.3 kJ mol-1 第6頁/共13頁二 rG m的求算5由 rG m= = rH mT rS m求算 例 甲醇脫氫反應(yīng) CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) T= =298K fH m

5、(kJ mol-1) -200.66-108.570 rH m= =92.09 kJ mol-1 S m(J K-1) 239.81218.77130.68 rS m= =109.64 J K-1 mol-1 則 rG m= = rH mT rS m= =59.40 kJ mol-1 常溫下不能進行反應(yīng) 第7頁/共13頁二 rG m的求算討論： G = = HT S 焓 H：放熱有利于反應(yīng) 熵 S：增大有利于反應(yīng) (2) 轉(zhuǎn)折溫度 當 H， S都為正或都為負（同號）時，必有一個 使 G= =0 的溫度，稱轉(zhuǎn)折溫度 估算轉(zhuǎn)折溫度： SHT = =估估(1) G取決與二個因素 例 甲醇脫氫 641

6、0992090.T 估估= =840K（567 C） （工業(yè)上應(yīng)用600 C） 第8頁/共13頁三 rG m求算平衡常數(shù)通式 = =RTGKaOmrOexp氣相反應(yīng) 得 K p（理想氣體） K c，K x K f（非理想氣體）K p 液相反應(yīng)得Kx簡單復(fù)相反應(yīng)得K p（按理想氣體處理）第9頁/共13頁三 rG m求算平衡常數(shù)例 已知298K時 C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g) fG m(kJ mol-1) 68.12 228.59 168.62 rG m 8.15 kJ mol-1 200p 時 0.960.500.40 解 (1) = =RTGKpOmrOexp =

7、=R2988150exp= =26.83 (1)求p 時K p（理想）(2)求200p 時K f，K p（非理想） (2) K f= =f(T)，與p無關(guān)，K f= =26.83 KKKfpOOO)(200p= =5 . 096. 04 . 083.26 = = =32.20 第10頁/共13頁三 rG m求算平衡常數(shù)例 298K 時，Ag2CO3(s)Ag2O(s)+CO2(g)的 rG m= =12.89 kJ mol-1 ，求當空氣中含0.1CO2時，Ag2CO3能否自動分解？ 解 = =RTGKpOmrOexp= =0.0055 OCO2ppQp= =O3251010010p. = =因為K