理想气体反应平衡常数ppt课件.ppt

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1、第四章化学平衡学习要求：掌握：化学反应的平衡条件；化学反应等温方程式；各种平衡常数的表示方法；各种因素对化学平衡的影响；温度对化学反应平衡常数的影响及其相关计算。熟悉：化学反应的标准吉布斯能变化与平衡常数的关系；平衡常数的计算；平衡组成的计算。第四章化学平衡的合成氨反应0.482若方向向着自由焓降低的方向进行a、当氨的组成小于0.482时反应向生成氨的方向进行。b、当氨的组成大于0.482时反应向氨的分解方向进行。c、当氨的组成等于0.482时氨的生成与分解速度相同达到了动态平衡一定温度、压力配比下，化学反应总是有确定的方向动态平衡：暂时的，有条件的，如果条件破坏平衡就

2、移动了，如p＞101.325kPa,平衡点将向右移动，从而达到一个新的平衡，同理改变组成、温度均可达到移动平衡点的目的。本章学习的目的是：a、掌握热力学第二定律在化学反应中的应用。b、了解各种因素对化学平衡的影响。c、选择合适的反应条件，了解实际生产潜力。第四章化学平衡第一节化学反应的平衡条件一、化学反应的进度称之为反应度（反应进度、反应量）的物理意义：=1时恰好表示消失了amolA、dmolD生成gmolG和hmolH即发生了一个单位的反应。物质的变化量可用反应度表示,它的大小可表达反应进行的程度。一、化学反应的进度称之为反应度（反应进度、反应量）二、化学反应

3、的方向和限度B为计量系数，对产物取正号，反应物取负号。<自发=平衡<自发=平衡二、化学反应的方向和限度a、方向和限度（T,p不变)b、化学位判据与化学反应rG的关系（自发）（平衡、可逆）二、化学反应的方向和限度前后G表示的意义不同G表示系统(包括反应物和产物)处于某一状态时的Gibbs能；rG表示化学反应产物与反应物Gibbs能之差。由此可见：判别方向、限度的问题，又回到如何计算rG的问题上来了。因此讨论各种因素如压力对rG的影响就十分必要了。第二节化学反应等温方程式和平衡常数一、理想气体反应1atm压力单位atm101325Pa压力单位Pa当反应处于平衡状

4、态平衡时的压力商:令：等式两边在数值上相等，表示不同的物理意义：：标准状态下（101.325kPa，T）时反应物与产物的自由焓之差；：表示某温度下的平衡压力商，不一定处在标准状态。该方程的意义在于理想气体化学反应的平常数与标准态的联系在一起了，从而使很容易得到。由此可得到化学反应的判据在该条件下反应不能按原方向进行。（自发）（平衡）Kp与T和化学反应方程式的写法有关:（a）（b）第三节平衡常数表示法一、理想气体反应平衡常数1.理想气体反应的标准平衡常数Kp是热力学标准平衡常数，它为一无量纲量。Kp越大，反应就越完全。平衡常数的数值与反应式的写法有关。同一反应，反应式

5、写法不同，其平衡常数也不相同。式中＝(g＋h)－(a＋d)是反应前后计量系数的代数和，令：则标准平衡常数Kp与经验平衡常数Kp的关系为一、理想气体反应平衡常数2.理想气体反应经验平衡常数（1）用压力表示的平衡常数Kp（2）用摩尔分数表示的平衡常数Kx对于理想气体，pB=pxBp是系统的总压，xB为物质的摩尔分数，因此或Kx为用摩尔分数表示的平衡常数，因Kp只与温度有关，则Kx与温度、压力均有关。一、理想气体反应平衡常数2.理想气体反应经验平衡常数2.理想气体反应经验平衡常数对于混合理想气体的某组分pB=cBRT，Kc就是用浓度表示的平衡常数，它也只是温度的函数。一

6、、理想气体反应平衡常数（3）用浓度表示的平衡常数KC（4）用物质的量表示的平衡常数Kn依据摩尔分数定义，有：令:代入整理，有:Kn与温度、压力和配料比等都有关系，因此，可利用此式讨论各种因素对平衡位置的影响非常方便。一、理想气体反应平衡常数2.理想气体反应经验平衡常数二、非理想气体反应平衡常数Kf与压力无关fB=BpBKf=KKp因即非理想气体Kp与压力有关所以三、液相反应平衡常数理想液态混合物系统的反应平衡常数Kx、Kc、KmKx可用标准Gibbs能求算非理想液态混合物系统的反应用平衡时的活度商表示平衡常数四、复相反应的平衡常数对气相与凝聚相组成

7、的简单复相系统，如CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)由于压力对凝聚相化学势的影响可忽略，因此其化学势等于标准态的化学势，即可认为纯物质固相或液相的活度a=1分解压：凝聚相物质分解平衡时，气相产物分压之和如CaCO3的分解压是平衡时CO2的压力当pCO2/p>KpCaCO3(s)分解pCO2/p=Kp分解平衡pCO2/p