化工熱力學(xué) chap9 相平衡-全文預(yù)覽
【正文】 ????????K關(guān)系代入到上述（ A） （ B） （ C）三式，整理，得： 把 56 又 ∵ RTGKRTG ff00Klnln ???????? ? ???? ? 生成物iff GG ,00 ? ?反應(yīng)物? ? ifG ,0利用基本關(guān)系式 同理求出 K2=*108 K3=6*1013 ? ? m olJGGGG ofHfOHf 1644970016449721 222 ,0,0,010 ???????????? ??????? 16449/ln 101 ?????? RTGK1500K時(shí)， K1=*105 57 注意 : ? 有關(guān)平衡常數(shù)法計(jì)算復(fù)雜反應(yīng)的平衡 ， 應(yīng)用于獨(dú)立的反應(yīng)方程個(gè)數(shù)不太多時(shí) 。 47 復(fù)雜反應(yīng)物系中的化學(xué)平衡 一 . 復(fù)雜反應(yīng)系統(tǒng)的處理 以 С 01轉(zhuǎn)化為例： CH4+H2O== CO+3H2 主反應(yīng) 同時(shí)還有可能發(fā)生其他 10個(gè)反應(yīng) ， 這些反應(yīng)就是我們講義 P258反應(yīng) （ 1） （ 11） ， 處理復(fù)雜反應(yīng)的化學(xué)平衡 ， 一般說(shuō)要 分為四個(gè)步驟 來(lái)進(jìn)行 。 對(duì)于反應(yīng)系統(tǒng)的相律表示為： F=2Π+N rS （ 1042） 式中： 44 1． 消元法 （ 原子守恒判斷法 ） 這種方法 ， 物化上已講過(guò) ， 不再詳細(xì)介紹 ， 下去自看 P254 2． 組合法 ： 若有三個(gè)方程式 ， 若式 （ 1） +式 （ 2） =式 （ 3） ， 那么就 有 K1*K2=K3， 說(shuō)明了獨(dú)立反應(yīng)的數(shù)目是 2， 其中有一個(gè)反 應(yīng)是不獨(dú)立的 。 ∴ 對(duì) ν ＜ 0的反應(yīng) ， 使平衡轉(zhuǎn)化率下降 。???????? ?????????????20RTHKTK TfPfPePeyPyTKTK ?????????????????????????????? ??將 Hoff Eq 代入上式，得： 37 PePyPy KTK???????? ??????????? ?????????????YKT?PyeTy KRTHK????????????? ?20TyeyPe HKRTKT02 ?????????????????????? ??2RTKyyeK???∴ （ 1039） ＞ 0 ＞ 0 由于 ＜ 0 PeT )( ???所以標(biāo)準(zhǔn)焓的變化量決定著反應(yīng)進(jìn)行的方向，由此得到下述 結(jié)論 ： ?若 ΔH 0T＜ 0 放熱反應(yīng) ＞ 0 PeT )( ????若 ΔH 0T＞ 0 吸熱反應(yīng) 即 T↑ ， ε e↓ 即 T↑ ， ε e↑ 38 二 總壓的影響 當(dāng)Ｔ不變時(shí) ， Kf=const， 但 K?是壓力的函數(shù) ， 故總壓變化必然導(dǎo)致 Ky的變化 。 iia a ??K ??iif f??K ??ipy iif ?? )(K ??ipy iif ?? )?(K ??ipy if ?)(K ?? 4） K的不同表達(dá)式的關(guān)系 以活度表示式 : 以逸度表示式： 對(duì)非理想氣體體系： 對(duì)理想溶液： 對(duì)理想氣體： 26 純組分 i的液體或固體 ． 2. 液相與固相反應(yīng) （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)態(tài) P=1atm T=系統(tǒng)的溫度 通常取 相平衡的標(biāo)準(zhǔn)態(tài) iia?^?0if/?? ii fa ?oliiii fxf ??? （ 2） K的計(jì)算 K= 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 相平衡中： ∴ iiiioliiioliiiiiffxffxffK?? ???????????????? )()(/? 00027 （ 1036） 10 ?ioliffiii x ?? )(K ??1?i?xi ix K)(K ??? ?若低壓下， P≤2MP ， 一般情況 ∴ （ 1035） 對(duì)于理想液體 28 例 104 試計(jì)算在 700K和 組成 。 23 在一定溫度 、 K一定 平衡組成隨壓力發(fā)生變化 。 = iii aRTG ?ln0 ???式中： Gi0— 組分 i在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的自由焓。如果各物質(zhì)的初始量為 3摩爾 CH4， 4摩爾 H2O，而 CO， CO2和 H2的初始量為零，試確定 ni和 yi對(duì) ε 1和 ε 2的函數(shù)表達(dá)式。 inin?— 反應(yīng)進(jìn)行某一時(shí)刻（ t）時(shí)組分的摩爾數(shù)； 7 4．應(yīng)用舉例 （ p239） 例 10— 1~10— 2） 設(shè)各物質(zhì)的初始含量 CH4為 1摩爾 ， H2O為 2摩爾 ， CO為 1摩爾 ， H2為 5摩爾 ， 試導(dǎo)出摩爾數(shù) ni和摩爾分率 yi對(duì) ε的函數(shù)表達(dá)式 我們先分析一下這道題 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 分析 CH4 + H2O ====== CO + 3H2 t=0 1 2 1 5 t=t n1 n2 n3 n4 求： ni=f（ ε ） 和 yi=f（ ε ） 8 ? ???11 01n ddn ? ? ??2911 ???y? ???22
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