物理化学化学平衡例题PPT课件

例1：已知反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在973K时的Kp=0.71。若体系中各气体的分压都是1.5105Pa，问在973K时反应能否发生?(2)若p(CO)=1.0106Pa,p(H2O)=5.0105Pa，p(CO2)=p(H2)=1.5105Pa，问情况又怎样?,化学平衡典型例题,解：(1)由于压力较低，可以看作是理想气体反应，于是有B=1，fB=pBB=pB，所以Ka=Kf=Kp，Qa=Qf=Qp，,由于各气体的分压相等，所以Qp=1.0,rGm=RTlnKp+RTlnQp=(8.314Jmol-1K-1)(973K)ln0.71=2771Jmol-10在该条件下正向反应不能自发进行。,(2)rGm=RTlnKp+RTlnQ,即在保持产物分压不变，增加反应物分压的情况下，此反应可以正向自发进行。,例2：298K，p时，合成氨反应：1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)的rGm16.5kJ.mol-1。设气体均为理想气体，试求(1)该条件下的Kp和Kp；(2)判断当摩尔比为N2:H2:NH31:3:2时，反应自发进行的方向。,该反应的=10.51.5=1所以,解：(1),=780,(2)因为总压是p，根据题目给出的摩尔比，三者的分压（此时不是平衡分压）应该分别为p，p和p，可见，在这种分压条件下,可见，在这种分压条件下，反应是自发正向进行的。,例3：PCl5(g)的分解反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)，在523.2K，100kPa下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695103kg.m-3，试计算：(1)PCl5(g)的离解度；(2)该反应的Kp；(3)该反应的rGm。,解：(1)设PCl5(g)的解离度为，则：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)t=0n00nt=ten(1)nnn总,e=(nn)+2n=(1+)n,达平衡时：pV=(1+)nRT解得：=0.80,(2)以1molPCl5为基准，则：,当p=p时，=0.80时，,=1.778,=2502Jmol-1,(3),例4：已知298K时的下列数据：,BaCO3(s)BaO(s)CO2(g)fHm/kJmol-11219558393Sm/JK-1mol-1112.170.3213.6,求:(1)298K时分解反应的rGm、rHm、rSm；(2)298K时BaCO3(s)的分解压力；(3)假设分解反应的Cp=0，求BaCO3(s)的分解温度；(4)若已知分解反应的Cp=4.0J.K-1.mol-1，求1000K时BaCO3(s)的分解压力。,解：对于分解反应：BaCO3(s)=BaO(s)+CO2(g)(1)298K时：rHm=fHm(BaO,s)+fHm(CO2,g)fHm(BaCO3,s)=268kJ.mol-1rSm=Sm(BaO,s)+Sm(CO2,g)Sm(BaCO3,s)=171.8J.K-1.mol-1rGm=rHmTrSm=217kJ.mol-1(2),(3)Cp=0,说明rHm及rSm与温度无关,均为常数。设分解温度为T，在该温度下:pCO2=prGm=RTlnK=0即rGm=rHmTrSm=0则,如果Cp0，必须先将rHm=f(T)及rSm=f(T)的函数形式代入上式，然后再求分解温度，切不可取任意温度下rHm(T)及rSm(T)代入上式。,(4)已知Cp=4.0J.K-1.mol-1，欲求1000KBaCO3(s)的分解压力，有以下两种方法：方法1：先求出1000K时的rHm，再求K(1000K)；,rHm(1000K)=rHm(298K)+Cp(1000-298)=271kJ.mol-1rSm(1000K)=rSm(298K)+Cpln(1000/298)=176.6J.K-1.mol-1rGm(1000K)=rHm(1000K)TrSm(1000K)=94kJ.mol-1,方法2：先导出K与T的关系，由此关系式求出K(1000