物理化學(xué)教學(xué)課件：第5章 化學(xué)平衡3

1、 平衡常數(shù)計(jì)算5-8 溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響5-9 由熱性質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù)5-8 溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響Effect of Temperature on Equilibrium Constants1.溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)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(guān)1.溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響(effect of temperature on standard equilibrium constant)1.溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響(effect of temperature

2、 on standard equilibrium constant)1.溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響(effect of temperature on standard equilibrium constant)2.溫度對(duì)氣相反應(yīng)Kf 、Kp、Kc 的影響(effect of temperature on Kf , Kp, Kc of gaseous reactions)實(shí)際氣體化學(xué)反應(yīng)理想氣體化學(xué)反應(yīng)理想氣體化學(xué)反應(yīng)2.溫度對(duì)氣相反應(yīng)Kf 、Kp、Kc 的影響(effect of termperature on Kf , Kp, Kc of gaseous reactions)例：某氣相反應(yīng) 在

3、一帶有活塞的汽缸中進(jìn)行。當(dāng)溫度恒定時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著外壓的升高，平衡轉(zhuǎn)化率增大；當(dāng)外壓恒定時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，平衡轉(zhuǎn)化率減小。問該反應(yīng)的特征是什么。 1.吸熱反應(yīng)，2.吸熱反應(yīng)，3.放熱反應(yīng)，4.放熱反應(yīng)， 解： 3.壓力對(duì)平衡常數(shù)的影響(effect of pressure on equilibrium constants)實(shí)際氣體反應(yīng)：僅是溫度的函數(shù)僅是溫度的函數(shù)溫度、壓力及組成的函數(shù)理想氣體反應(yīng)：僅是溫度的函數(shù)液態(tài)或固態(tài)混合物中的反應(yīng)：僅是溫度的函數(shù)溫度、壓力的函數(shù)溫度、壓力及組成的函數(shù)理想混合物中的反應(yīng)：僅是溫度的函數(shù)溫度、壓力的函數(shù)溫度、壓力的函數(shù)3.壓力對(duì)平衡常數(shù)的影響(effect

4、 of pressure on equilibrium constants)僅是溫度的函數(shù)一般是溫度的函數(shù)（有純液體或純固體參加的多相化學(xué)反應(yīng)）（理想混合物）（實(shí)際混合物）(實(shí)際氣體反應(yīng))3.壓力對(duì)平衡常數(shù)的影響(effect of pressure on equilibrium constants)5-9 用熱性質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù)Calculations of Equilibrium Constants by Thermal Properties1.利用 ， 及 計(jì)算(using , , ) 無相變時(shí)1.利用 ， 及 計(jì)算(using , , ) 例1 試用 及 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。 解

5、：解： 例1 試用 及 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。 解： 例1 試用 及 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。 解： 例1 試用 及 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。 解： 例1 試用 及 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。 2.利用 ， 及 計(jì)算(using , , ) 例2： 試用 計(jì)算 時(shí)反應(yīng) 的 和 。解：小結(jié)：計(jì)算平衡常數(shù)1、已知平衡組成例：相同溫度下，同一氣相反應(yīng)在高壓下的 和它在低壓下的 之間的關(guān)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(shù)5、 是常數(shù)例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應(yīng)為已知解I：以mol的C4H8為計(jì)算基準(zhǔn)

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(zhuǎn)化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質(zhì)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(zhuǎn)化率可達(dá)到40%。假設(shè)該反應(yīng)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(yīng)為已知解I：在298.15K時(shí) 為了增加丁烯的轉(zhuǎn)化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質(zhì)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(zhuǎn)化率可達(dá)到

7、40%。假設(shè)該反應(yīng)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(yīng)為已知解I：在反應(yīng)溫度時(shí) 為了增加丁烯的轉(zhuǎn)化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質(zhì)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(zhuǎn)化率可達(dá)到40%。假設(shè)該反應(yīng)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(shí)的相等。 C4H8C4H60.13110.1671.40150.74例：用丁烯脫氫制丁二烯的反應(yīng)為已知解II：在298.15K時(shí) 為了增加丁烯的轉(zhuǎn)化率，加入惰性氣體水蒸汽，

8、C4H8與H2O的物質(zhì)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(zhuǎn)化率可達(dá)到40%。假設(shè)該反應(yīng)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(yīng)為已知解II：在298.15K時(shí) 為了增加丁烯的轉(zhuǎn)化率，加入惰性氣體水蒸汽，C4H8與H2O的物質(zhì)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(zhuǎn)化率可達(dá)到40%。假設(shè)該反應(yīng)的不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。例：將物質(zhì)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(chǎn)物中只有CH

9、3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、

11、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。設(shè)反應(yīng)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(zhì)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(chǎn)物中只有CH3OH、C2H5OH和H2O、試估計(jì)平衡時(shí)此三種物質(zhì)的物質(zhì)的

13、量之比。設(shè)反應(yīng)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(jìn)行干燥。試計(jì)算氣流中CO2的分壓至少應(yīng)為多少時(shí)方能避免Ag2CO3分解為Ag2O和CO2。設(shè)反應(yīng)的 不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。所需數(shù)據(jù)可查附錄。解：298.15 K時(shí)，例 潮濕的Ag2CO 3在110下用空氣流進(jìn)行干燥。試計(jì)算氣流中CO2的分壓至少應(yīng)為多少時(shí)方能避免Ag2CO3分解為Ag2O和CO2。設(shè)反應(yīng)的 不隨溫度而變，氣體服從理想氣體狀態(tài)方程。所需數(shù)據(jù)可查附錄。383.1