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第二章化学平衡-内蒙古化工职业学院_精品课程网站

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CaCO3?s??CaO?s??CO2?g?是一个多相反应,其中包含两个不同的纯固体和一个纯气体 0??B?B?适用于任何化学平衡,则上述反应达平衡时:

Beqeqeq (2—1) ?s???CO???s??0?CaOg??CaCO32因为对固体(或液体)所选取的标准态为温度T时标准压力下的纯固体(或纯液体),即:

而,对于气体又有:

eq??s???CO?s??CaO2eq??s???CaCO?s??CaCO33?eqCO2?g???CO?g??RTln?2eq?g?pCO2p?将上述三个式子代入2-1式中,可得: 所以

???s????g?????CaOCO2?CaCO3?s???RTlneq?g?pCO2eq?g?pCO2p???rGm?RTlnK??T???p??0eq?g?pCO2p?说明:对多相反应,平衡常数得表示式中,只含有各气体得分压力,而与其它数量无关

2.2.3 平衡组成的计算 1. 2.

平衡产率=平衡时产品的产量按化学方程式计量产品的产量平衡时已经转化的某种原料量该原料的投料量平衡转化率=说明:在没有副反应的情况下,平衡转化率与平衡

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产率相等

§2.3 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变 规定

在指定温度下,有标准态的稳定单质生成1mol标准状态下指定相态的某物质时,反应的吉布斯自由能变称为在此温度下该物质的标准摩尔生成吉布斯自由能,用 表示

??fGm???rGm???B?fGm,BB说明:稳定单质的标准摩尔生成吉布斯自由能变为零

§2.4 影响化学平衡的因素 2.4.1 温度对化学平衡的影响 ?dlnK??rHm?21. dTRT称为化学反应的等压方程分析:

?dlnK?rH,则对于放热反应 ,即升高温度,则 减小,也就?0m?0K?dT是平衡向逆方向移动或者说,升高温度平衡向吸热方向移动

?反之,降低温度平衡向放热方向移动

2.根据等压方程,可以定量地计算出不同温度下的

??rH按常数处理a、 mK???H???Cp?0?rHm????Cp据 ,若 或温度变化范围不大时, 皆可按常数处??T?p理

等压方程式积分:

????11??rHm?T2?T1??rHmK2??ln?????K1R?T2T1?RT1T2??7

K2?K1dlnK???T2T1??rHmdT2RT

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若取不定积分,得:

??rHm lnK?T????CRT1?以 为纵坐标,以 为横坐标,作一直线,斜率 ??lnKTT??rHm??为 ,即可求出 ?rHmR??rH随b、 mT变化

?由 可得:

?d??rHm???CpdT?Cp??a??bT??cT2??rHm??H??aT??b2?c3T?T23??rHm式中 ?H可视为积分常数,将某一温度下的 代入上式,即可求

出 ,代入等压方程并积分得: ?H

lnK??T????H?a?b?c2?lnT?T?T?IRTR2R6RI为积分常数

2.4.2 压力对化学平衡的影响 1、判据

??p?若反应温度一定,式中的 为一常数?T? K? ?K?T??Kx???B?p????B2、讨论

Kx0K??T?故 减小则平衡向产物减a、当 若总压力p增加,因 不变,??B?B小的方向移动,即向着逆反应方向移动,转化率降低

Kx0K?T? 增加则平衡向产物b、当 若总压力p增加,因 不变,故??B??B增加的方向移动,即向着正反应方向移动转化率增加

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0K??T?,?平衡与总压力Kx??B?c、当 则 p无关,即总压力改变不会引起

B化学平衡的移动

2.4.3 惰性组分对化学平衡的影响 1、判据 对理想气体反应 2、讨论 n???0?如果 ,恒压条件下,平衡物系中添加惰性组分 增大, 减小,

BBBB????npB?J??????B??n???B?p?????B?B??B??B???Bp???nB??????Bn???B?p?????BJ则 ,因而反应将正向自动进行,直到出现新平衡J?K?

如果 ,其情况与上述恰好相反 ??B?0B

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