惰性气体对气相反应平衡组成的影响

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1、彳、萃继续教育惰性气体对气相反应平衡组成的影响1唧脚EcrOF咖IrrGASUP(，NBIIⅡ皿恻【【】Mo0M附I10N(=)6删】sEI^sER巳^ICI1DNj。一／申永良李维芬，．—————一L——————一1前育嚣警寒，毗式中的是已达平街的气相反应系统中所有生成物化学计量效攻幂的乘积对于有气体参加的化学反应系统，情性气体是与所有反应物化学计量数次幂的乘积之比。为便于影响其化学平街的因素之一。情性气体对化学平街叙述和表达，我们令的影响现大多只给出定性解释；等温等压下加人情性气体时，系统中总物质的量增加了，因而气体反应并称是用暂质的量

2、表示的化学反应系统的物的分压降低了，这相当于稀释了反应物的浓度，因平衡组成。这样就可把(1)式写成此，该条件下化学平衡移动的方向与降低系统总压力的效果是相同的。进一步研究可发现，等温等压：-n一·(寺)(2)下加^惰性气体之所以能使化学平衡发生移动，是或=r-P一-()·(3)因为惰性气体的加入改变了幕统的平衡组成，这说(3)式就是气相反应系统的平衡组成表达式。明气相反应系统的平街组成与情性气体之间必然存该式说明：在一定温度下．气相反应达到化学平衡在着某种联系本文以理想气体反应系统为例，讨时．各生成物物质的量的化学计量数次幂韵乘积与论平衡组

3、成与情性气体之间的定量关系。反应物物质的量的化学计量数次幂的乘积之比．与系统中总物质的量的化学计量敷代效和次幂n∑成2平衡组成与惰性气体之间关系式的推导正比，而与系统中总压力的化学计量数代数和攻幂任一气相化学反应系统O=∑戚反比P—，其比倒系数为()∑。由于气相在一定温度下达到化学平衡状态时．反应的标反应系统的平衡组成是由反应温度T、系统总压力P准平衡常效恒等于反应系统中任一组分B的平和包括情性气体在内的总物质的量n共同确定的J．若其中之一发生变化，平衡组成亦会改变．从衡时相对分压力謇的化学计量数咆次幂的连乘积，而引起化学平衡移动，因此，气

4、相反应的平衡组成实即际上就是P、T、n这三个变量的函数；Kn=(P、T、n)=g(为便于分析讨论平衡组成与惰性气体之若系统中气体携合物可视为理想气体混台物，鄢幺把任一组分B的分压力PB与系统中总压力P间的函数关系，可将(3)式取对数：ImKn‘一‘+’h+L耐(4)之间的关系式PB=P代人(1)式右端得：对已达到化学平衡状态的反应系统，毫无疑问P、T、(：(g(·n都有确定值。在等温等压条件下加人情性气体时，峙‘‘罟n一‘‘()一系统中总物质的量也随之改变了，选一过程在数学上就是对c斗)式求偏导效：因为上式是由化学平衡关系式(1)得来的，所

5、以式中的N目是化学反应系统中任一组分B的平衡时f【坠1『【—：堡21j一物质的量，且对处于平衡状态的具体气相反应如A+M+来说，==T【]+【】+【】·3O·<化学工程师)2~'1~38(总第65期)l=．[】T'p=4惰性气体对化学平衡影响的定量计算即()T'P=(5)气相反应中平衡组成随总物质的量的变化宰关(5)式就是等沮等压条件下。气相反应系统的平系式(5)是偏导散形式，若利用它进行定量计算，需衡组成随总物质的量的变化宰所遵循的关系式，也要写出其不定积分式或定积分式。是平衡组成与情性气体之间的关系式。4．1反映Kn与n之阃美系的不定积

6、分式(5)式两螭同秉Lnn，然后积分，即褥等温筹压条3惰性气体对化学平衡影响的定性解释件下，气相反应系统中平衡组成与总物质的量之间(5)式说明，等沮等压下存在情性气体的气相反关系的不定积分式：应系统的平衡组成随总物质的量的变化宰Li函Ⅱ=∑1乜·Lnn-l-常散(6)4．2反映Kn与Ⅱ之阃美系的定积分式()P的正负与否，仅取决于该系统中所有气体(5)式两端同秉Lnn后，在原平衡状态1、m和物质的化学计量散代数和∑1乜取正值还是取负值。新平衡状态Kn2~n2之间定积分，即褥等温等压条件(1)若化学反应是∑1乜>0的气体物质的体积增下，气相反应

7、系统中平衡组成与总物质的量之闻关大的反应。即所有气体生成物化学计量散之和大于系的定积分式：所有气体反应物化学计量数之和，刷()TP>0，hI=∑1乜(7)说明该类反应的平衡组成与系统总物质的量成正4．3计算比：当因情性气体增加而引起n或Lnn增大时，这里所作计算的目的，是为了说明所得公式在或：LnKn也增大，系统混合物的平衡组成向生成物化学平衡计算中的应用和检验所得公式的正确性，增多面反应物减少的正反应方向移动，即情性气体因此选取的计算题均是有关教材中的例题，以供比增加时平衡向降低化学反应系统总压力的方向移较、对照和验证。动；反之，当因情性

8、气体减少而使Ⅱ或Lnn减小时，例1嘲常压下己苯脱氲制苯乙烯的反应。已知Kn或LnKn亦减小，系统混合物的平衡组成向生成873K时磷=0．178。若原料气中己苯和水蒸汽韵比物减少而