物化材料3-2-13化学反应热力学ppt课件

,物理化学电子教案,长春工业大学化学教研室,1,3.4化学平衡和标准平衡常数,1.化学平衡化学反应体系：封闭的单相体系，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：,2,当体系达到平衡，则称为热力学平衡常数，它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“逸度商”，是量纲为1的量，单位为1。因为它与标准化学势有关，所以又称为标准平衡常数。,3,平衡常数与化学方程式的关系下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然，化学反应方程中计量系数呈倍数关系，的值也呈倍数关系，而值则呈指数的关系。例如：（1）（2）,4,多重法则：一个反应是另两个反应相加而得，则这个反应的平衡常数是另两个反应平衡常数的积。2.平衡转化率的计算工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小于平衡转化率。,5,例用体积比为1:3的氮、氢混合气体，在773K，30.40MPa下，进行氨的合成773K时标准平衡常数为3.75103。试估算下列两种情况下的平衡转化率，以及氮的含量。（1）原料中只有1:3的氮和氢；（2）原料中除了1:3的氮和氢外，还含有10的惰性气体。,6,3.的计算,（1）计算任意反应在298.15K时的（2）计算任意温度下的（3）计算任意状态下的,7,3.5影响化学平衡的因素,温度：压力、惰性气体对化学平衡的影响估计反应的有利温度,8,练习：,1.在T、P及组成一定的条件下，反应与此反应的反应进度及化学势之间的定量关系为2.在某一温度T的抽空容器中，NH4HCO3(s)进行分解反应达到平衡时所产生气体的总压力为60kPa。则此热分解反应的标准平衡常数（）。,9,3.在某一温度T的抽空容器，反应B3（s）3B（g）达平衡时总压力为60kPa，则此反应的标准平衡常数（）。4.某反应的与T的关系为则此反应的,10,5.已知T=1000K时反应：则T=1000K，反应（3）,11,6.已知298.15K，水蒸气的标准生成吉布斯函数在同样的温度下，反应的标准平衡常数（）。7.在T=600K，总压P=3105kPa下，反应A(g)+B(g)=2D(g)达平衡时，各气体物质的量之比为则此反应的,12,习题：,3.1在994K，使纯氢气慢慢地通过过量的CoO(s)，则氧化物部分地被还原为Co(s)。出来的平衡气体中氢的体积分数。在同一温度，若用CO还原CoO(s)，平衡后气体中一氧化碳的体积分数。求等物质的量的一氧化碳和水蒸气的混合物在994K下，通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？,13,3.2现有理想气体间反应：开始时，A与B均为1mol，298.15K下，反应达到平衡时，A与B的物质的量各为（1/3）mol。（1）求此反应的；（2）开始时，A为1mol，B为2mol；（3）开始时，A为1mol，B为2mol，C为0.5mol；（4）开始时，C为1mol，D为2mol；分别求反应达平衡时C的物质的量。,14,3.3求下列反应在298.15K下平衡的蒸气压。已知298.15K下，各物质的标准摩尔生成吉布斯函数如下。,15,3.4已知下列数据（298.15K）：求298.15K下CO(NH2)2(s)的标准摩尔生成吉布斯函数以及下列反应的。,16,3.5在高温下水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气：若在1000K及1200K时，分别为