第四章.化學(xué)平衡.

1、上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4化學(xué)平衡的概念（即化學(xué)反應(yīng)為什么不進(jìn)行到底）化學(xué)平衡的概念（即化學(xué)反應(yīng)為什么不進(jìn)行到底）模型：模型：，例如，例如反應(yīng)：反應(yīng)：， ，有混和效應(yīng)，有混和效應(yīng)0 Gmix本章重點(diǎn)：化學(xué)平衡的熱力學(xué)本質(zhì)本章重點(diǎn)：化學(xué)平衡的熱力學(xué)本質(zhì)()()上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4（1）化學(xué)反應(yīng)的限度）化學(xué)反應(yīng)的限度H2 + O2 H2O(電火花電火花)單向反應(yīng)單向反應(yīng)雙向反應(yīng)雙向反應(yīng)H2 + O2 H2O一定條件下，反應(yīng)朝哪個(gè)一定條件下，反應(yīng)朝哪個(gè)進(jìn)行？進(jìn)行？

2、H2 + I2 HIeq :反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)達(dá)到的反應(yīng)的反應(yīng)反應(yīng)什么時(shí)候反應(yīng)什么時(shí)候？上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4)()(1G*A*B*A*B*A* 若若A，B： 1010)(tttgBgA）（2）反應(yīng)系統(tǒng)的吉布斯自由能）反應(yīng)系統(tǒng)的吉布斯自由能BBBnn)0(- 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4：A和和B要要，若它們都，若它們都是理想氣體，則是理想氣體，則)lnln(BBAAmixxnxnRTG )ln)1ln()1( RT 1010)(tttgBgA）（上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4*GGmix實(shí)際實(shí)際G)(*A*B*A)()(ln1ln1RT以以

3、為例，反應(yīng)過(guò)程中為例，反應(yīng)過(guò)程中G隨反隨反應(yīng)過(guò)程的變化如圖：應(yīng)過(guò)程的變化如圖：*A*B因因A，B混合而使反應(yīng)吉布斯自由混合而使反應(yīng)吉布斯自由能降低，曲線存在一個(gè)能降低，曲線存在一個(gè)，即，即是是，反應(yīng)只能進(jìn)行到此平衡，反應(yīng)只能進(jìn)行到此平衡點(diǎn)。點(diǎn)。A不能完全轉(zhuǎn)化為不能完全轉(zhuǎn)化為B。0Gmix上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：（）BBBBBBdGdnd ,BBrmBT pGG （）恒溫、恒壓、恒溫、恒壓、W=0條件下，反應(yīng)進(jìn)度條件下，反應(yīng)進(jìn)度為為時(shí)，發(fā)生時(shí)，發(fā)生 1mol 反應(yīng)引起系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)變化。反應(yīng)引起系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)變化。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返

4、回2022-6-4P)(T,Gmr 化學(xué)反應(yīng)的方向：化學(xué)反應(yīng)的方向：下，用反應(yīng)的吉布斯函數(shù)判斷。下，用反應(yīng)的吉布斯函數(shù)判斷。反應(yīng)自發(fā)地向反應(yīng)自發(fā)地向進(jìn)行進(jìn)行0), pTmrG(反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)達(dá)到0), pTmrG(反應(yīng)自發(fā)地向反應(yīng)自發(fā)地向進(jìn)行，不可能自發(fā)進(jìn)行，不可能自發(fā)向右進(jìn)行向右進(jìn)行0), pTmrG(上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-40)(, pTG 反應(yīng)自發(fā)向反應(yīng)自發(fā)向進(jìn)行；進(jìn)行；反應(yīng)自發(fā)向反應(yīng)自發(fā)向進(jìn)行；進(jìn)行；反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)達(dá)到 G0)(, pTG 0)(, pTG ,BBrmBT pGG （）上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4反應(yīng)自發(fā)地向反應(yīng)自發(fā)地向進(jìn)行進(jìn)行反應(yīng)自

5、發(fā)地向反應(yīng)自發(fā)地向進(jìn)行進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)達(dá)到用用 來(lái)判斷來(lái)判斷BBB 0 BBB 0 BBB 0 BBB ,BBrmBT pGG （）上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4（3）化學(xué)反應(yīng)的）化學(xué)反應(yīng)的和和設(shè)有理想氣體的化學(xué)反應(yīng)：設(shè)有理想氣體的化學(xué)反應(yīng)：)()()(ghHggGgbBgaA ）（當(dāng)反應(yīng)達(dá)到當(dāng)反應(yīng)達(dá)到，有：，有：BAHGbahg 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 ppRTBBBln 理想氣體化學(xué)勢(shì)：理想氣體化學(xué)勢(shì)： pphRThppgRTgHHGGlnln ppbRTbppaRTaBBAAlnln 代入上式代入上式則：則：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-

6、6-4 )(1ln BAHGbBaAhHgGbahgRTpppppppp 式中，式中，pG 、pH 、 pA、 pB代表平衡時(shí)的分壓，當(dāng)溫度代表平衡時(shí)的分壓，當(dāng)溫度一定時(shí)，等式右邊為常數(shù)：一定時(shí)，等式右邊為常數(shù)： mrBAHGGbahg 令令 KRTGmrln 則則 KppppppppbBaAhHgG 常數(shù)常數(shù)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 bBaAhHgGBAHGBAHGmrppppppppRTbahgbahgGln)()()( bBaAhHgGpppppppppQ 即即pmrmrQRTGGln 得得amrmrQRTGGln 推廣推廣pQ mGr 任意狀態(tài)下任意狀態(tài)下上一內(nèi)容

7、下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例：例： （1 1 ）表示）表示各組分的分壓比各組分的分壓比上標(biāo)準(zhǔn)壓力的系數(shù)次方的乘積，表示在反應(yīng)進(jìn)上標(biāo)準(zhǔn)壓力的系數(shù)次方的乘積，表示在反應(yīng)進(jìn)行的行的，各組分的分壓比上標(biāo)準(zhǔn)壓力的系數(shù)，各組分的分壓比上標(biāo)準(zhǔn)壓力的系數(shù)次方的乘積。次方的乘積。OKpQ（2 2）對(duì)特定的反應(yīng)方程來(lái)說(shuō)，只對(duì)特定的反應(yīng)方程來(lái)說(shuō)，只。OK（3 3） 與化學(xué)方程式的與化學(xué)方程式的。OK(g)NH(g)H23(g)N21322 (g)NH(g)3H(g)N3222 OOO2Orm,1rm,2122 ( )GGKK 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4當(dāng)反應(yīng)達(dá)到當(dāng)反應(yīng)達(dá)到時(shí)，時(shí)，0

8、mrG0)ln(ln 平衡平衡pOQRTKRT平衡平衡平衡平衡)()( BOBpOBppQK PQ稱為壓力商，注意和稱為壓力商，注意和K的區(qū)別的區(qū)別上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4判斷化學(xué)反應(yīng)的判斷化學(xué)反應(yīng)的及反應(yīng)的及反應(yīng)的:反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)時(shí)反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行時(shí)時(shí)反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行時(shí)時(shí), 0, 0, 0 mramramraGKQGKQGKQ， rmaG= -RTlnK+ RTlnQ化學(xué)反應(yīng)等溫式可以表示為化學(xué)反應(yīng)等溫式可以表示為上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4A. 能正向自發(fā)進(jìn)行能正向自發(fā)進(jìn)行 B. 能逆向自發(fā)進(jìn)行能逆向自發(fā)進(jìn)

9、行C. 不能判斷不能判斷 D. 不能進(jìn)行不能進(jìn)行 判斷該反應(yīng)能否進(jìn)行判斷該反應(yīng)能否進(jìn)行 ( ) 例例.在等溫等壓下，當(dāng)反應(yīng)的在等溫等壓下，當(dāng)反應(yīng)的15 molkJGmr 時(shí)時(shí)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例：已知例：已知298.15K時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng) 的的 ， mrG 試判斷在該溫度下，下列條件下反應(yīng)進(jìn)行的方向。試判斷在該溫度下，下列條件下反應(yīng)進(jìn)行的方向。（1）N2O4 KPa，NO2 KPa（2）N2O4 KPa，NO2100 KPaBBBmrmrPPRTGG ln PPPPPPONNOBBB/4222 解：解：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4(1) PPPPP

10、PONNOBBB/4222 100100/100100/10002 116160100ln15.298314. 84750 molJGmr0 mrG(2)0 mrG上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4（1）化學(xué)反應(yīng)的）化學(xué)反應(yīng)的 mGrmGr 與與等溫等壓下，等溫等壓下， 判斷反應(yīng)的方向判斷反應(yīng)的方向rm Grm Gor K（）用來(lái)（）用來(lái)指示指示反反應(yīng)應(yīng)的限的限度，度，也也用來(lái)用來(lái)估估計(jì)計(jì)反反應(yīng)應(yīng)的方的方向向。223H (g)+3N (g) = 2NH (g)0-1rm400 C G= 24.2KJ mol時(shí)，反應(yīng)的G-1rm 40KJ

11、 mol上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4（2）物質(zhì)的）物質(zhì)的)()( BAHGmrbahgG ()()PPRR 產(chǎn)產(chǎn)物物反反應(yīng)應(yīng)物物實(shí)際應(yīng)用中實(shí)際應(yīng)用中)產(chǎn)產(chǎn)物物反反應(yīng)應(yīng)物物rmRfm,RPfm,PG G( G()()()(ghHggGgbBgaA ）（BB= 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回將標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定單質(zhì)（包括純的理想氣體，純的將標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定單質(zhì)（包括純的理想氣體，純的固體或液體）的生成吉布斯自由能看作零。固體或液體）的生成吉布斯自由能看作零。 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1 mol化合物時(shí)化合物時(shí) 吉布斯自由能的變化值，稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生吉

12、布斯自由能的變化值，稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能成吉布斯自由能，用下述符號(hào)表示：，用下述符號(hào)表示：mfG（化合物，物態(tài)，溫度）（化合物，物態(tài)，溫度）標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能：標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能：BmGGfBmr例例上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4(a) 由由 和和 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。OmrH OmrS OmrOmrOmrSTHG RTOmGrOeK/ （3 3）反應(yīng)的）反應(yīng)的 及及 的求算的求算 mrG K上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4)()(TSTHmmrr pT,)()()(ghHggGgbBgaA ）（)()()(ghHggGgbBga

13、A ）（ pK,15.2982S 2H 1S 1H )15.298()15.298(KSKHmmrr 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4),(TBGGOmfBBOmr RTOmGrOeK/ OK（b）由）由 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)),(TBGOmf 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4（c）由有關(guān)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算）由有關(guān)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算 已知已知298K時(shí)反應(yīng)時(shí)反應(yīng) O254221(1) CH (g)H O(g)CO(g)3H (g) 1.2 10K O2042222(2) CH (g)2H O(g)CO (g)4H (g) 1.3 10K OmrO

14、mrOmrGGG2,1 ,3,2 O4223(3) CH (g)CO (g)2CO(g)2H (g) K求：求：解：反應(yīng)（解：反應(yīng)（3）= 2（1）- （2） )ln(ln2ln213OOOKRTKRTKRT 則：則：30202252213101 . 1103 . 1)102 . 1()( OOOKKK因此：因此：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回例例總結(jié)總結(jié)：如果反應(yīng)：如果反應(yīng)(3)=(1)+(2), 那么那么213KKK 如果反應(yīng)如果反應(yīng)(3)=(1)- (2), 那么那么213KKK 如果反應(yīng)如果反應(yīng)(3)=2(1)- (2), 那么那么2213KKK上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-

15、6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-41. 氣相反應(yīng)氣相反應(yīng))()()(ghHggGgbBgaA ）（ b)(ah)(gbahgbBaAhHgG)(pppppppppppppKBAHGBBbahgBB)(pp)(ppBB)()()()(bahg 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4pK(1) 用用表示的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)表示的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)BBBAHGpppppKBbahgp )()(pKppKpBBB上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4BBBAHGxxxxxKBbahgx (2)用用表示的平衡常數(shù)表示的平衡常數(shù)xK pKxKpBvBxB BvBBBppxpKBB )

16、( )()(ppKpKKxpBBpxp 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 （3）用）用表示的平衡常數(shù)表示的平衡常數(shù) O-3BO() =1 mol dm BcBcKcc BBBnRTpcRTV BOBOB()pKp BBOBOOB()()cc RTpc BOBOOB()cRT cpc BOOO()cc RTKKp 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 （4）用）用表示的平衡常數(shù)表示的平衡常數(shù) BBnBnK 總總nKKxn )()()(總總nppKppKpKKnxpBBxnn 總總pnnpBBB 又因?yàn)椋河忠驗(yàn)椋?OpxcnKKKKK上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-

17、6-4當(dāng)參加氣相反應(yīng)的氣體是當(dāng)參加氣相反應(yīng)的氣體是時(shí)，則有：時(shí)，則有： )(pfpfpfpfpfKBvBbBaAhHgGBfBvBKfB BBBpf 令令又因?yàn)椋河忠驗(yàn)椋簞t則 )()(pKKpKKpf上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4已知反應(yīng)已知反應(yīng)2SO3（g） 2SO2（g）+ O2（g）在在1000K，2p 壓力下達(dá)成平衡時(shí)有壓力下達(dá)成平衡時(shí)有25% 的的SO3分解成分解成SO2和和O2，試求反應(yīng)在該溫度下的，試求反應(yīng)在該溫度下的Kx 、Kp和和 rG m。 0.6671.1250.75 3SOx0.1111.1250.125 2Ox上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6

18、-4101.230.6670.1110.222222 2SOO2SOx322xxxK0.2221.1250.25 2SOx rG m =RT lnK =8.3141000ln(2.4610-2) = 3.08104(Jmol-1) K = Kx ( p / p )1 = 1.2310-2 (2*101325 /101325)1 = 2.4610-2 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4BAHGbahg BBBxRT ln BvBbBaAhHgGBxxxxxK （2）液相反應(yīng)）液相反應(yīng)理想溶液標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)：理想溶液標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)：稀溶液中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)：稀溶液中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)：)ln(, c

19、cRTBcBB BAHGbahg BvBbBaAhHgGBccccccccccK)( 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4對(duì)對(duì)平平衡衡 BBPPK對(duì)對(duì)平平衡衡 BBfPfK對(duì)對(duì)平衡平衡）（ BvBbBaAhHgGBxxxxxK 對(duì)于對(duì)于平衡平衡）（ BvBbBaAhHgGBaaaaaK 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-432CaCO (s)CaO(s)CO (g)23rmBBCaO(s)CO (g)CaCO (s)BG 2CO lnOrmOpGRTp 222COCO (g)CO (g)lnOOpRTp223COOCaO( )CO ( )CaCO ( ) lnOOrmsgs

20、OpGRTp（3）復(fù)相反應(yīng)）復(fù)相反應(yīng)33OCaO(s)CaO(s)CaCO (s)CaCO ( ) Os如果反應(yīng)在一密閉容器中進(jìn)行，則達(dá)到平衡時(shí)如果反應(yīng)在一密閉容器中進(jìn)行，則達(dá)到平衡時(shí):上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 KRTGmrln 對(duì)比對(duì)比)()()(234gSHgNHsHSNH pSHppNHpK)()(23 分解壓：分解壓：)()(23SHpNHpp mrGppRT )CO(ln(2 pCOpK)(2 可得：可得：P125：例題：例題5上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例化學(xué)化學(xué)方法方法物理物理方法方法平衡常數(shù)平

21、衡常數(shù)測(cè)定測(cè)定測(cè)定平衡系統(tǒng)的測(cè)定平衡系統(tǒng)的，如，如、和和等，導(dǎo)出平衡常數(shù)等，導(dǎo)出平衡常數(shù)直接測(cè)定平衡系統(tǒng)直接測(cè)定平衡系統(tǒng)，計(jì)算平，計(jì)算平衡常數(shù)衡常數(shù)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化掉的某反應(yīng)物占原始反應(yīng)物的分?jǐn)?shù)。轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化掉的某反應(yīng)物占原始反應(yīng)物的分?jǐn)?shù)。反應(yīng)物反應(yīng)物 某反應(yīng)物加入的物質(zhì)的量某反應(yīng)物加入的物質(zhì)的量上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例：在例：在850時(shí)，測(cè)得時(shí)，測(cè)得SrCO3，SrO混合物成平衡混合物成平衡CO2壓力為壓力為329.3Pa。若將。若將SrCO3，SrO及石墨及石墨C混合物充分研成細(xì)粉后，放入真

22、空容器中加熱到混合物充分研成細(xì)粉后，放入真空容器中加熱到850，測(cè)得系統(tǒng)的總壓力為，測(cè)得系統(tǒng)的總壓力為22.8KPa。試計(jì)算。試計(jì)算下列反應(yīng)在下列反應(yīng)在850時(shí)的時(shí)的K2C+CO (g) = 2CO(g)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4解：解：SrCO3分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為322(1)SrCO (s) = SrO(s)+CO (g) a(2)C(s)+CO (g) = 2CO(g) a b另外一種情況，系統(tǒng)中存在兩個(gè)反應(yīng)另外一種情況，系統(tǒng)中存在兩個(gè)反應(yīng),設(shè)平衡時(shí)設(shè)平衡時(shí)CO2為為a mol，CO為為b mol，2CO-35P329.3K = 3.293 10P

23、10上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)平衡，可以得到：兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)平衡，可以得到：-31aPK = 3.293 10a+b P 222bPa+bpK =aPa+bp2K =15.50上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例：例： 已知反應(yīng)已知反應(yīng) 在在800時(shí)時(shí)。(1)若將若將和和在在800反應(yīng)，求平反應(yīng)，求平衡時(shí)衡時(shí)CO的的和和；(2)若若和和，求，求CO的平衡的平衡和和。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4解解： （1）設(shè)設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為222CO(g)+H O(g)H (g)+CO (g) 開(kāi)始開(kāi)始 平衡平衡 0B 因?yàn)椋阂驗(yàn)椋?O21

24、(1)nKK 5 . 0 25. 025 . 0CO y2 總總n上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4222CO(g)+H O(g)H (g)+CO (g) （2）開(kāi)始開(kāi)始 平衡平衡 2O1(1)(5)nKK 83. 0 0283. 0683. 01CO y6 總總n上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-42322Ag CO (s) = Ag O(s) + CO (g)Orm(383.15K)S -1-1168 J Kmol例例 受熱后可以分解成受熱后可以分解成 Ag2O(s) 和和CO2(g)現(xiàn)現(xiàn)有潮濕的有潮濕的Ag2CO3(s) 用用的空氣進(jìn)行干燥，但要求的空氣進(jìn)行干燥，但

25、要求干燥過(guò)程中干燥過(guò)程中 Ag2CO3(s) 。試求空氣中。試求空氣中CO2(g)的分壓的分壓 為多少時(shí)才能避免為多少時(shí)才能避免Ag2CO3(s) 分解。分解。2COp-178.372 kJ mol Orm(383.15K)H 已知反應(yīng)已知反應(yīng) 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4解：解：OOOrmrmrmGHTS -1-1 =(78372-383.15 168) J mol14002 J molOOrmexpGKRT 14002exp()0.011948.314 383.15 反應(yīng)不能向反應(yīng)不能向進(jìn)行進(jìn)行 KQp 01194. 02 ppQCOpPapCO11942 2322Ag

26、CO (s) = Ag O(s) + CO (g)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回A system at equilibrium, when subjected to a disturbance, responds in a way that tends to minimize the effect of the disturbance. Le Chateliers principle： A system at equilibrium will tend to shift in the endothermic direction if the tem

27、perature is raised, for then energy is absorbed as heat and the rise in temperature is opposed. 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 KRTGmrln KRTGmrln ppmrTKRTGT ln2THTGTp 2lnRTHTKmrp 1、溫、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響度對(duì)化學(xué)平衡的影響 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與壓力無(wú)關(guān)：標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與壓力無(wú)關(guān)：2lnRTHdTKdmr dTRTHKdmr2ln const.mr H若若0, m

28、prC mrH ，則，則 與與 無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)，OK反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向 mr 則有：則有：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4或在或在T1，T2間作間作： 2111)1()2(lnTTRTHKKmr CRTHKmr ln對(duì)其作對(duì)其作：dTRTHKdmr2ln 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4OOrm2dlndcKUTRT OO2rmO12111ln()KUKRTT 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和用根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和用表示的平衡表示的平衡常數(shù)（常數(shù)（）之間的關(guān)系，類似的推導(dǎo)可）之間的關(guān)系，類似的推導(dǎo)可得溫度對(duì)得溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響：平衡常數(shù)的影響： BOOO()cc

29、 RTKKp 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4例題：合成氨反應(yīng)例題：合成氨反應(yīng) ，223N (g)+3H (g)=2NH (g)1(298)33.26kJ molOrmGK ，1(298)92.38kJ molOrmHK 解：由解：由m11()lnOOrGTRTK m11()33260ln13.4248.314 298OOrGTKRT OrmH OrmG 假設(shè)此反應(yīng)的假設(shè)此反應(yīng)的 不隨不隨 T 而變化，試計(jì)算在而變化，試計(jì)算在 500K 時(shí)此反應(yīng)時(shí)此反應(yīng)的的 ，并說(shuō)明溫度升高對(duì)此反應(yīng)是否有利。，并說(shuō)明溫度升高對(duì)此反應(yīng)是否有利。 25 C,Op 已知在已知在 下：下：上一內(nèi)容下一內(nèi)

30、容回主目錄O返回2022-6-44-111(500)8.314 500 13.4241.111 10() 6.82kJ mol0500298OrmG 4222923801111ln13.424() 13.4241.111 10 ()8.314298298OKTT 故故進(jìn)行進(jìn)行2m21111ln()OOOrKHRTTK 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-41、對(duì)化學(xué)平衡的影響對(duì)化學(xué)平衡的影響（1）若）若 vB0：總壓：總壓 p，Kx，平衡向，平衡向移動(dòng)；移動(dòng)；總壓總壓 p，Kx，平衡向，平衡向移動(dòng)。移動(dòng)。（2）若）若 vB0：總壓：總壓 p

31、，Kx，平衡向，平衡向移動(dòng)；移動(dòng)；總壓總壓 p，Kx，平衡向，平衡向移動(dòng)。移動(dòng)。（3）若）若 vB=0: 壓力對(duì)壓力對(duì)Kx無(wú)影響，平衡不隨壓力變化。無(wú)影響，平衡不隨壓力變化。：壓力，平衡向壓力，平衡向的方向的方向；壓力，平衡向壓力，平衡向的方向的方向。 )(ppKKx上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-42、對(duì)化學(xué)平衡的影響對(duì)化學(xué)平衡的影響 (溫度和壓力一定）溫度和壓力一定） （1）若）若 ： 加入惰性氣體，加入惰性氣體，Kn將增加，平衡向?qū)⒃黾?，平衡向移?dòng)；移動(dòng)；（2）若）若 ： 加入惰性氣體，加入惰性氣體，Kn將減小，平衡向?qū)p小，平衡向移動(dòng)；移動(dòng)；：，類似于，類似于，平衡向，平衡

32、向的方向的方向。 （3）若）若 ：加入惰性氣體，對(duì)：加入惰性氣體，對(duì)Kn無(wú)影響。無(wú)影響。 )(pnpKKn總總上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 例例 900K時(shí)乙烷脫氫反應(yīng)時(shí)乙烷脫氫反應(yīng) 的的 計(jì)算計(jì)算(1) 100 kPa 時(shí)乙烷的轉(zhuǎn)化率；時(shí)乙烷的轉(zhuǎn)化率；(2)若若，使，使 時(shí)，時(shí)，100 kPa 下下乙烷的轉(zhuǎn)化率。乙烷的轉(zhuǎn)化率。 26242C Hg)=C H (g)+H (g)（O0.0502,K 262C HH O:1:10nn 解：解： C2H6（g）= C2H4（g）+ H2（g）BOnOpKKn p 10.0219 開(kāi)始開(kāi)始 1 0 0平衡平衡 1 n = 1+121

33、1110.050211 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4，使，使262C HH O:1:10nn C2H6（g）= C2H4（g）+ H2（g） H2O(g)211n 222210.0502111OK 20.524 平衡平衡 1 開(kāi)始開(kāi)始 1 0 0 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4OK例（例（1）在）在1120下用下用H2還原還原FeO(s)，平衡混合物中平衡混合物中H2的摩爾分?jǐn)?shù)為的摩爾分?jǐn)?shù)為0.54。的的。已知同溫度下。已知同溫度下反應(yīng)反應(yīng) 2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) 的的 為為3.4 10-13；（2）在煉鐵爐中，氧化鐵按如下反應(yīng)還原：

34、）在煉鐵爐中，氧化鐵按如下反應(yīng)還原： FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 求求1120下，下，已知同溫度下反應(yīng)已知同溫度下反應(yīng)2CO2(g) = 2 CO(g) + O2(g) K= 1.4 10-12。OK上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 解解: (1) 1120 C(1) O21x,12x(H O)10.540.8519x(H )0.54KK O13 1/272(3.4 10)5.831 10K 2OO1/2OO13 1/273O12(/)0.8519 (3.4 10)4.967 10KppKK 平衡平衡 xB 0.54 1 0.54反應(yīng)反應(yīng)得反應(yīng)

35、得反應(yīng)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4 227OO114.967 10 2.467 10kPapp FeO的分解壓：的分解壓：（2） O12 1/24(1.4 10)K 1120，反應(yīng)，反應(yīng)得得(5) 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4OOO5n,534 1mol/(1)mol/KKxKK O12 1/24O73(1.4 10)(1)mol1 mol3.382mol4.967 10KxK (5) 平衡平衡 初始初始 1 還原還原1mol FeO(s)所需所需CO的物質(zhì)的量：的物質(zhì)的量： vB = 0上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-41.331422KppKKxx習(xí)題習(xí)題解解：（1）開(kāi)始開(kāi)始 1 0平衡平衡 1- 21nB0.50上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-41.33)(3(142KppKKxxnB3（2）0.6511.331010145622ppKKx0.179（3）上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-6-4