化工熱力學(xué)chap9相平衡-免費(fèi)閱讀
【正文】 （ B）由初始組成可略去一些反應(yīng)， H2O過(guò)量時(shí)，可略去 （ 9） （ 11） （ 3）挑選獨(dú)立反應(yīng)，用公式法 r =Nm=53=2 3 進(jìn)行平衡計(jì)算 復(fù)雜反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)平衡計(jì)算其原理同簡(jiǎn)單反應(yīng)平衡計(jì)算原理是相同的，只是計(jì)算要復(fù)雜些 . 49 二．等溫復(fù)雜反應(yīng)的化學(xué)平衡 兩種方法 :一種是平衡常數(shù)法，另一種是總自由焓極值法。 43 10. 4 反應(yīng)系統(tǒng)的相律和杜赫姆理論 2— 代表 T， P這兩個(gè)變量 Π — 相數(shù) N組分?jǐn)?shù) r— 獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)方程數(shù) S— 限制條件數(shù) 一． 反應(yīng)系統(tǒng)的相律 物化上，已經(jīng)討論了有關(guān)相律的問(wèn)題。20TlnRTHdKd T?? 一 . 溫度的影響 1． K的影響 由物化知識(shí)知，溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響可用范特霍莆等壓方程式來(lái)表示： （ 1039’） 對(duì)于吸熱反應(yīng) TH 0?dTKd ln T↑， K↑ ＞ 0 ＞ 0 T↑， K↓ TH 0?dTKd ln對(duì)于放熱反應(yīng) ＜ 0 ＜ 0 35 （ ２ ） 若溫度變化范圍大 ， ΔH 0T=f（ T） 0TH????????? ????10111lnTTRHKK T? ? 00pT CdTHd ???dTCHH T pT ? ????? 0 000dTRTHK T T? ??0 20ln（１） 若溫度變化范圍不大， 可看作常數(shù) 式（ 1039’）可寫為： 36 在Ｐ不變下 ， 對(duì)Ｔ求導(dǎo) ， 得： fiy PyK i K?? ????dTKdKdTdKKKdTdKTKPTK fyffyfPfPy lnp ???????????????????????? ?? ??2．對(duì)平衡組成的影響 對(duì)于理想氣體 又 ∵ tVan39。 21 1． 氣相反應(yīng) （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)態(tài) T=系統(tǒng)的溫度 P=1atm 純組分 i的理想氣體 氣相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)通常取 22 （ 2） K的計(jì)算式 K= iia ?^ln ?0/??iii ffa ? a t mPf i 10 ??由 K定義式 (1013) iii ffa ?1/?? ?? fi KfK i ??? ??∴ （ 1025） 式子中， fi的單位為 atm 下面分別討論理想氣體和非理想氣體平衡常數(shù)與平衡組成間的關(guān)系。 )d(dn jji,r1ji ?????或： （ 104） 12 3 . 應(yīng)用舉例 ［ P239 例 102］ 例 10— 2 設(shè)一體系，下述兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)出： ① ② ③ ④ CH4 + H2O （ 1） CO + 3H2 CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 （ 2） ⑤ 式中編號(hào)（ 1）和（ 2）表達(dá)式（ 104）中的 j 。 3 通式： 0. .. .. .. .332211 ????? NN AAAA ???? 代數(shù)計(jì)量式就是把化學(xué)計(jì)量式左側(cè)反應(yīng)物的各項(xiàng)移到右邊來(lái)。 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 02n ddn ? ? ??2922 ???y? ??31 03n ddn ? ? ??2913 ???y? ??45 04 3n ddn ? ? ??29 354 ???y?29 ???? inn解：由反應(yīng)式 按式（ 10— 2）有 n1=1ε n2=2ε n3=1+ε n4=5+3ε nny ii ?9 1． 復(fù)雜反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系 0?? iij A? 二． 復(fù)雜體系 對(duì)于兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)同時(shí)發(fā)生時(shí)，各個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度 ε j與每個(gè)反應(yīng)都有關(guān)系，考慮 r個(gè)獨(dú)立反應(yīng)， i個(gè)物種的復(fù)雜體系。 = iii aRTG ?ln0 ???式中： Gi0— 組分 i在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的自由焓。 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 ???
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