物理化学化学平衡例题教学文稿.ppt

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1、物理化学化学平衡例题(2)ΔrGm=–RTlnKpӨ+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，pӨ时，合成氨反应：1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)的ΔrGmӨ＝–16.5kJ.mol-1。设气体均为理想气体，试求(1)该条件下的Kp和KpӨ；(2)判断当摩尔比为N2:H2:NH3＝1:3:2时，反应自发进行的方向。该反应的=1–0.5–1.5=–1所以解：(1)=780(2)因为总压是pӨ，根据题目给出的摩尔比，三者的分压（此时不

2、是平衡分压）应该分别为pӨ，pӨ和pӨ，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2.695103kg.m-3，试计算：(1)PCl5(g)的离解度；(2)该反应的KpӨ；(3)该反应的ΔrGmӨ。解：(1)设PCl5(g)的解离度为，则：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)t=0n00nt=ten(1–)nnn总,

3、e=(n–n)+2n=(1+)n达平衡时：pV=(1+)nRT解得：=0.80(2)以1molPCl5为基准，则：当p=pӨ时，=0.80时，=1.778=–2502J·mol-1(3)例4：已知298K时的下列数据：BaCO3(s)BaO(s)CO2(g)ΔfHmӨ/kJ·mol-1–1219–558–393SmӨ/J·K-1·mol-1112.170.3213.6求:(1)298K时分解反应的ΔrGmӨ、ΔrHmӨ、ΔrSmӨ；(2)298K时BaCO3(s)的分解压力；(3)假设分解

4、反应的ΔCp=0，求BaCO3(s)的分解温度；(4)若已知分解反应的ΔCp=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：ΔrHmӨ=ΔfHmӨ(BaO,s)+ΔfHmӨ(CO2,g)–ΔfHmӨ(BaCO3,s)=268kJ.mol-1ΔrSmӨ=SmӨ(BaO,s)+SmӨ(CO2,g)–SmӨ(BaCO3,s)=171.8J.K-1.mol-1ΔrGmӨ=ΔrHmӨ–TΔrSmӨ=217k

5、J.mol-1(2)(3)ΔCp=0,说明ΔrHmӨ及ΔrSmӨ与温度无关,均为常数。设分解温度为T，在该温度下:pCO2=pӨΔrGmӨ=–RTlnKӨ=0即ΔrGmӨ=ΔrHmӨ–TΔrSmӨ=0则如果ΔCp≠0，必须先将ΔrHmӨ=f(T)及ΔrSmӨ=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ΔrHmӨ(T)及ΔrSmӨ(T)代入上式。(4)已知ΔCp=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Δr

6、Hm，再求K(1000K)；ΔrHmӨ(1000K)=ΔrHmӨ(298K)+ΔCp(1000-298)=271kJ.mol-1ΔrSmӨ(1000K)=ΔrSmӨ(298K)+ΔCpln(1000/298)=176.6J.K-1.mol-1ΔrGmӨ(1000K)=ΔrHmӨ(1000K)–TΔrSmӨ(1000K)=94kJ.mol-1方法2：先导出KӨ与T的关系，由此关系式求出KӨ(1000K)。由其中ΔrHmӨ(T)=(267103+4.0T)J.mol-1代入上式,得:定积分得：代入数据，

7、解得：lnKӨ(1000K)=–11.4KӨ(1000K)=1.2310-5此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢