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文檔簡介
1122aAbByYzZ0aAbByYzZ0vBBvBB的化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)物vB0,產(chǎn)物vB
aAbByYzZt0,tt,
nA,0
nB(t)
d 0vBBddnB(mold
nB(
nB(0 0
nB()nB(0v
2
N2(g)3H2(g)2NH3(g)NvN2
11N(g)3H(g)NH( NvN2
1
d
dnBdnYdnZ
N2(g)3H2(g)2NH3(g)Δ=1mol的意思是:1molN2和1mol(3H2反應(yīng),1N(g)3H(g)NH( 1mol的意思是:1
2和
3 反應(yīng)生成1molNH3
2dXXBdnBvBXBd X T,
vBXB
rXm rGrGm(平衡(DeDonder)首先引進(jìn)了化學(xué)反A
德(DeA
0BBdGSdTVdpB,
T,pBB
當(dāng)1 r BB
(
,
BT, BAA(GT BA
AA
用(G
G~圖上曲線的斜率,AAAAA
T,p
(G
T,p
,,0 θRT B p θRT pθ pθB
pRT RTln(pB RTln(pB)p
vp
v
B BrmGθ RTlnrmp
B RTln(fBf f θ
RT B
pθ pθfRT RTln(fB RTln(fBf
v
B fBpθf Gθ RTln 平衡時 Gθ RTlnJ peqlpeq L MKθJ
(
/pθ)
peq
peq A Bpθpθ GθRTln θθp mG RTlnKRTln RTln(J/KθθpppprmRTp/K)θp(平衡當(dāng) K 時, 0,A
θJ當(dāng)pKpθJ
0A0, Kθ時,
K K
+1.5H
K
rrKK1(Kθ2C(s)
Gθ(1)RTln CO(g)1O(g)CO C(s)1O(g) (1)(2)得
Gθ(2)RTln Gθ(3)RTln Gθ(3)Gθ(1)Gθ KθppKθ(3)pp
Kθ (θRTlnBRTlnxp p pθ θRTln BRTlnx pθBB
(
pθRTlnBpθB
G*RTln rmx 將
GθRTlnrmx
GθRTlnJeq GθRTln expθθx m (θRTlnBRTlnap p )令:)
BB
RT pθBpθJaG G*llnJ
G*RTln rma 將
GθRTlnrma
GθRTlnJeq GθRTlnK KJKJ (eqxeq (eq)vB(xeq 0AA p (θRTln ARTlnx)(θRT B
θ
θ A
RTln A pθ pθ
Bp
G*RTln rm 將
GθRTlnrm
GθRTlnJeq GθRTlnKθ pK Jp
(xeq)vA(
A
HHθrmBv (B,,Tθ mGθHθTSθ rm K( )K( )BGθrmRTlnKt
b
l mBB l x) x) x xf(aaa pB pB pnLpBpB
BRTBRTlnKmrGθnB,0=該反應(yīng)物的原始數(shù)量nBnB,0某反應(yīng)物消耗掉的數(shù)量
/pθ) xAxBxL1124.54gCl2(g)和4.19gSO2(g),在463K下,進(jìn)行tnB
Cl2(g)+SO2(g)=SO2Cl200x(0.1295pVn
0.1295 分別求得:pSOCl pSO2pCl2SO2Cl2(g)=Cl2(g)t
B (1B y Kθ B ( B
p(Cl p(SO) K
p p(SO2Cl2
dXXBdnBvBXBd X T,
vBXB
rXm
vAvBvYv rH B nY
r r v B
H(T)vH
B (B, 1 1 mHe,Ne,H2,O2,N2,Br2(lS(斜方)2H2
H m,C(s)O2(g)CO2(g)H H m,CO2(g1H(g,p)1Cl(g,p)HCl(g,p H mH
Hf
m maA(g)bB(g)yY(g)zZ(s)aA(g)+yY(g)+aA(g)+yY(g)+H HrHmy(298.15K)=H2-H=yfHmy(Y,g,298.15K)+zfH-afHmy(A,g,298.15K)-bfHmy(B,H
vH
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O rH (298.15KH =4fH (COg)+2H (H =(–393.51×4–241.82×2–226.7×2)kJmol=–2511.08kJmolHθ(B,,T CCO(2SSO(2HH2O(l)Cl1完全燃燒反應(yīng)的H1
H m,CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2O(l)H H m,CH4(g22H H H m,C石墨CHCOOH(l)2O(g)2CO(g)2H H m,CHCOOH(l則H m,CHCOOH(l3H
H
Hθ(T)vH
BaAbByYHθ(T)aH bH yH m( m( m(HθH
θzz (COOH)2(g)+2CH3OH(l)=(COOCH3)2(s)+ 3c y((COOCH),s)=–1678.0kJmol 3cc
y(CHOH,l)=–726.5kJmol y((COOH),g)=–120.2kJ mrH (298.15K)=–120.2–2×726.5–(–1678.0 JlmkJmol例已知例已知CO2(g)的ΔfHm?(298.15K)=–393.51kJ.mol-1,?(298.15K)=aA()bB()yY()zZ(T標(biāo)準(zhǔn)態(tài)aA(bB()298.15K標(biāo)準(zhǔn)態(tài)
Hθ(T H
T標(biāo)準(zhǔn)態(tài)yY(zZ()298.15K,標(biāo)準(zhǔn)態(tài)Hθ(T)
Hθ(298.15K) H1
[aCpm,A()bCpm,B()
298.15K[yCpm,Y()zCpm,Z()Hθ(298.15K查表 (Hθ
vv
vH 即 vBCpm,BTBTHθ(T)Hθ(298.15K)
rCp,m §3-3 limST0K limS limS limST
S(T)S(0K)
Q S*(0K)=
0K QSm(B,T)Sm
0K Smθ(B,,T Sm 0=ΣBB
θ(T)
vSθ
aA(g)bB(g)yY(g)zZ(s)Sθ(T)ySθ(Y,g,T)zSθ(Z,s,T aSθ(A,g,T)bSθ(B,g,T 例4已知在25℃,H2O(l)和H2O(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為-285.830KJmol-1和-241.818KJmol-1,在此溫度下,水的飽和蒸汽壓為3.166KPa,69.91Jmol1KHm,Hm,m,2
m
m, m, Sθ(HO,g)Sθ(HO,l)
m,
m,
m,
m,m,1
Hθ(HO,g)Hθ(HO,l)m,
H,T
m,1 m,1m, m,
Smm,m
Rp
m,aAbByYS vS
S ySθ(Y)zSθ(Z)aSθ S Sθ(298.15K)S vAv 11
TSθ(T
vYv vAv
TSθ(T
vYv Sθ(T)SθSθ(T) SθSθSθ
T1vACp,m(A)dTT
T1vBCp,mT SθSθSθ
T2vYCp,m(Y)dTT
T2vZCp,mT SθT查表
(SθvS
Sθ(T)Sθ(T)
T2rCp,mdTT rCp,m vBCp,mB 第一問中T升高,說明反應(yīng)在恒壓,非體積功為零的條件應(yīng)放熱。當(dāng)反應(yīng)是在恒溫、恒壓條0vBBdef
nxeq nxAA θpB(BB)1. RTlnKrmHθrmBv (B,,Tθ mGθHθTSθ rm 習(xí)題2:下列反應(yīng)在1000K時,Ky=1.39CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)①+=+110α0α
K 2/(1)2nyCO(1)/2 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2
4
∑nB=K =Kn=α2/(1–α)(4–α)=得:α0.840yCO(1–α)/5的平衡轉(zhuǎn)化率為α=0.688,C2H6(g)==C2H4(g)+1000K的Ky
C2H6(g)==C2H4(g)+
nB nB1BB Kn(npθBBK
C2H6(g)==C2H4(g)+
nB開始:
ppB200K
(p/pθ)2(200p)/pθ
pyC
2
p/pB96.5/296.5yC
120.3251122rmrUHHUpVdHdHdUd(pVdXXB vBXB XXXXX vB rBT, rBdHHBdnBvBHB dUUBdnBvBUB dVVBdnBvBVB :dHdUd(pV:vBHBdvBUBdpvBVB vBHB vBUB pvBVB 即: p X vBXB T, p p v( B RTv( B例實(shí)驗(yàn)測得0.5320gC6H6(l)在298.15K,定1)C6H6(l)+7.5O2(g)=6CO2(g)+2)2C6H6(l)+15O2(g)=12CO2(g)+ξ=nB/νB=-0.5320×10-3kg/(-3kg.mol-1)=6.811×10-3rU=QV=-rUm=rU/ξ=-22.23kJ/6.811×10-=-3.264×103kJ.mol-rHm=rUm+RT=-3.264×103kJ.mol-1+(-1.5)×8.314×298.15J.mol-=-3.628×103kJ.mol-對反應(yīng)2)ν苯-2ΣB(g)-3ξ=nB/νB=3.406×10-rUm=rU/ξ=-6.527×103kJ.mol-rHm=rUm+RTΣB(g)=-6.536×103kJ.mol-解:C2H2(g2.5O2(g)2CO2(g)
Qp=ΔH=0
2CO2(g)+H2O2CO2(g)+H2OT2 p2C2H2(g)+2.5O2(g)T1=298.15K10N2p1=101.325kPaC2H2(g)+2.5O2T1=298.15Kp2CO2(g)+H2OT1=298.15Kp
H=H1+r ΔH1=
y(298.15K)+H=r y(298.15K)= y(B,T ΔH2=(2Cp,mCO2(g)+Cp,mH2O(g)+10Cp,mN2(g))(mdlnKθrHm m mK ,對正反應(yīng)有利m m升高溫度K,θ RlnθTrmRTlnK((θ )T(lnKθ) THθ(Gθ m)Tv BlnKθTT2( m)θTvB( B)TBTGθBvθ Gθ m)TrHvθBlnKθ BT2lnKlnKθrHθmpdlnKrHHθrmHθf(TrHprm p,m p,mvBlnKθ1作圖,是一條直線lnKθ1作圖,是一條直線T斜率mH Rθθ R1Cm0Hθf(Tr vBm
0rHθ1TRln 21TRln 2 mK1H K
rC
vBCp,m
0,rHθ2T 2T1
rCp,m
mvBCp,mm
0,rHθf(TmHθ(T)f(mHθ(T)f(TrmrHθ(TdlnKθln 2 )mK )m1
1.rCp,m1.rCp,mvBCp,mB2.H , , TH m(298.15K4.H m(TBpeq BK3. m(298.15K5.H f(TK2θKTHθ(T2rT11m2 f(T RTln vp B Bpθ yeq pK ( ) ( B )B(yeq)p pθ pθ K (yeq) KKK( pθ)KpypθvB0K一定,pBθyθvB0,K一定,p,Ky θp
K
p
B(yeq)
)B
nnBBnBBB
Bpθn BKn pθn BKKK(p)yKpnpθBKKpθpBnKnB若ΣvB>0,(p/py∑nB)∑B,Kn,平衡右移;若ΣvB0p/py∑nB)B↑Kn,平衡左移。3H2(g)+N2(g)=常從循環(huán)氣(主要是H2N2NH3CH4)中排除CH4氣體。GRTlnKRTlnJeqθ pp
K rGm rGm
Kf(TKf(Trθmln 2 mKH1K1RT1)2T1 1.T1.T2.p3.nBB4.rnBa成4f(TK Gv BGv BθBB §5-11.
蒸發(fā)焓vapHm,熔化焓fusHm,升華焓:subHm,晶型轉(zhuǎn)變焓trsHH(T):kJmol1 有 def (g) (l)g
Hm(l)Hm(s)l l HdefH(g)H(s)g
HdefH(C,2)H(C,1)C,2 -ΔsubHm。mpHn mpT及該溫度 n (T n nB(g)n (T B(g)n B(g)n B(g)n B(g)n ΔH2表示在恒溫下壓力從p2變至p1時液體的焓變,壓差不 T1 (l)dT
p,m
T
1p1 H(T)
H(T)T1
H(T) H(T) (g)
,上式表明,若知道ΔvapHm(T1)及Cp,m(l)和Cp,m(g)的數(shù)值,則不難求得另一溫度T2下B的摩爾蒸發(fā)焓ΔvapHm(T2)。上式還表明,ΔvapHm隨溫度而變的原例;已知水在100℃、101.325kPa下其摩爾蒸發(fā)焓ΔvapHm(100℃)=40.63kJmol-1,水與水蒸氣的平均摩爾定壓熱容分別為Cp,m(l)=76.56Jmol-1K-1 Cp,m(g)=34.56Jmol-1K-1。設(shè)水蒸氣為理想氣體,試求水在
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