物理化學教學課件：第5章 化學平衡3

1、 平衡常數計算5-8 溫度對平衡常數的影響5-9 由熱性質數據計算平衡常數5-8 溫度對平衡常數的影響Effect of Temperature on Equilibrium Constants1.溫度對標準平衡常數的影響(effect of temperature on standard equilibrium constant)范特霍夫方程隨溫度升高而增大隨溫度升高而減小與溫度無關1.溫度對標準平衡常數的影響(effect of temperature on standard equilibrium constant)1.溫度對標準平衡常數的影響(effect of temperature

2、 on standard equilibrium constant)1.溫度對標準平衡常數的影響(effect of temperature on standard equilibrium constant)2.溫度對氣相反應Kf 、Kp、Kc 的影響(effect of temperature on Kf , Kp, Kc of gaseous reactions)實際氣體化學反應理想氣體化學反應理想氣體化學反應2.溫度對氣相反應Kf 、Kp、Kc 的影響(effect of termperature on Kf , Kp, Kc of gaseous reactions)例：某氣相反應 在

3、一帶有活塞的汽缸中進行。當溫度恒定時，發(fā)現隨著外壓的升高，平衡轉化率增大；當外壓恒定時，發(fā)現隨著溫度的升高，平衡轉化率減小。問該反應的特征是什么。 1.吸熱反應，2.吸熱反應，3.放熱反應，4.放熱反應， 解： 3.壓力對平衡常數的影響(effect of pressure on equilibrium constants)實際氣體反應：僅是溫度的函數僅是溫度的函數溫度、壓力及組成的函數理想氣體反應：僅是溫度的函數液態(tài)或固態(tài)混合物中的反應：僅是溫度的函數溫度、壓力的函數溫度、壓力及組成的函數理想混合物中的反應：僅是溫度的函數溫度、壓力的函數溫度、壓力的函數3.壓力對平衡常數的影響(effect

4、 of pressure on equilibrium constants)僅是溫度的函數一般是溫度的函數（有純液體或純固體參加的多相化學反應）（理想混合物）（實際混合物）(實際氣體反應)3.壓力對平衡常數的影響(effect of pressure on equilibrium constants)5-9 用熱性質數據計算平衡常數Calculations of Equilibrium Constants by Thermal Properties1.利用 ， 及 計算(using , , ) 無相變時1.利用 ， 及 計算(using , , ) 例1 試用 及 計算 時反應 的 和 。 解

5、：解： 例1 試用 及 計算 時反應 的 和 。 解： 例1 試用 及 計算 時反應 的 和 。 解： 例1 試用 及 計算 時反應 的 和 。 解： 例1 試用 及 計算 時反應 的 和 。 2.利用 ， 及 計算(using , , ) 例2： 試用 計算 時反應 的 和 。解：小結：計算平衡常數1、已知平衡組成例：相同溫度下，同一氣相反應在高壓下的 和它在低壓下的 之間的關系是 _ （、）。2.利用 ， 3.利用 G + RTE + DTE + D298KG + R298K4、其它溫度4、其它溫度5、 是常數5、 是常數例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應為已知解I：以mol的C4H8為計算基準

6、 1 0 0 15 1-0.4=0.6 0.40 0.40 15C4H8C4H60.13110.1671.40150.74為了增加丁烯的轉化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質的量之比為1：15。操作壓力為202.7kPa。問在什么溫度下，丁烯的平衡轉化率可達到40%。假設該反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。C4H8C4H60.13110.1671.40150.74例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應為已知解I：在298.15K時 為了增加丁烯的轉化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質的量之比為1：15。操作壓力為202.7kPa。問在什么溫度下，丁烯的平衡轉化率可達到

7、40%。假設該反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。C4H8C4H60.13110.1671.40150.74例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應為已知解I：在反應溫度時 為了增加丁烯的轉化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質的量之比為1：15。操作壓力為202.7kPa。問在什么溫度下，丁烯的平衡轉化率可達到40%。假設該反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。由題意 不隨溫度而變， 的值與298.15K時的相等。 C4H8C4H60.13110.1671.40150.74例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應為已知解II：在298.15K時 為了增加丁烯的轉化率，加入惰性氣體水蒸汽，

8、C4H8與H2O的物質的量之比為1：15。操作壓力為202.7kPa。問在什么溫度下，丁烯的平衡轉化率可達到40%。假設該反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。C4H8C4H60.13110.1671.40150.74例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應為已知解II：在298.15K時 為了增加丁烯的轉化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質的量之比為1：15。操作壓力為202.7kPa。問在什么溫度下，丁烯的平衡轉化率可達到40%。假設該反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH

9、3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.674282.70239.81188.825130.684例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.

10、818197.674282.70239.81188.825130.684解： 例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.674282.70239.81188.825130.684例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、

11、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.674282.70239.81188.825130.684例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.67428

12、2.70239.81188.825130.684例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.674282.70239.81188.825130.684例：將物質的量之比為1：2的CO、H2混合氣體在500OC、25MPa下通過催化劑。如果產物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計平衡時此三種物質的物質的

13、量之比。設反應的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。已知解： COC2H5OHCH3OHH2OH2-110.525-235.10-200.66-241.818197.674282.70239.81188.825130.684例 潮濕的Ag2CO 3在110下用空氣流進行干燥。試計算氣流中CO2的分壓至少應為多少時方能避免Ag2CO3分解為Ag2O和CO2。設反應的 不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。所需數據可查附錄。解：298.15 K時，例 潮濕的Ag2CO 3在110下用空氣流進行干燥。試計算氣流中CO2的分壓至少應為多少時方能避免Ag2CO3分解為Ag2O和CO2。設反應的 不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。所需數據可查附錄。383.1