16741化學(xué)反應(yīng)等溫方程-資料下載頁(yè)
2025-10-08 21:41本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】進(jìn)度達(dá)到極限值—?，實(shí)際上達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。，還能改變反應(yīng)方向。反應(yīng)系統(tǒng)的吉布斯自由能G如何隨?有極小值的曲線。的變化為一條曲線。<0反應(yīng)正向自發(fā)；rGm)T,p=0,此時(shí)各物質(zhì)的活度為eq. 范特霍夫等溫方程?？芍甘痉磻?yīng)的限度，一般情況下不能。欲使正向不能進(jìn)行Qa>K?O2的壓力必須小于?這實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的。由上述數(shù)據(jù)可看出，方案1、2是可行的。
【正文】 ) 。 設(shè)生成 CO2的物質(zhì)的量為 n )2/1)(1()2/(2/12/12/1????????????????nnnnnppKKn ???上述方程為一元三次方程，求解比較困難，下面介紹嘗試法： 平衡 1–n 1–n/2 n n總 = – n/2 ??= – CO(g)+ 1/2O2(g) CO2(g) , N2 嘗試法 ：將上式整理為 因 K ? 較大，所以設(shè) n = ，計(jì)算得 2/11 ?????????? nnnn ?? nn n= 將計(jì)算得的 n = ，計(jì)算得 ?? nn n= 則生成 CO2 mol 若上題改為： p? 下，將 1mol CO在超過(guò)理論量 100%的O2中燃燒。則生成 CO2多少？ 解：設(shè)生成 CO2的物質(zhì)的量為 n 。根據(jù)題意參加反應(yīng)的是 1molO2， 1mol CO 。 CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g) 平衡時(shí) 1–n 1–n/2 n )2/1)(1()2/2(2/12/12/1????????????????nnnnnppKKin ???n總 =2 – n/2 ??= – 整理為 2/141 ?????????? nnnn當(dāng) ??= –0時(shí)，充入惰性氣體， Kn下降；現(xiàn)在去掉惰性氣體， Kn 應(yīng)增大，所以設(shè) n = 右式，計(jì)算得 n= 。 則生成 CO2 mol。 例 10 若將固體 NH4I 迅速加熱到 375℃ ，則按下 式分解 NH4I (s) 該反應(yīng) (2)的 K ? ＝ 。試求算反應(yīng)系統(tǒng)的最終壓力為多少？ NH3(g) + HI(g) 分解壓力為 kPa。若將反應(yīng)混合物在 375℃時(shí)維持一段時(shí)間，則進(jìn)一步按下式解離 2HI (g) H2(g) + I2 (g) 解 :K? (2)已知 , K? (1)可通過(guò)反應(yīng) (1)的分解壓來(lái)求算 03 32 14141)1( 22 ???????????????????ppK兩反應(yīng)同時(shí)平衡時(shí)： K? (1)==Kx(p/p? )2 取 n mol NH4I固體起始反應(yīng)， 設(shè)系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)有 x mol NH3(g)和 HI(g), HI(g)又分解掉 y mol, 則 平衡組成為： 平衡時(shí)系統(tǒng)中氣相總物質(zhì)的量： n總 =x +(x – y) + y/2+y/2 = 2x (2) HI(g) 1/2H2(g) +1/2I2 (g) (1) NH4I(s) NH3(g) + HI(g) n x x xy xy y/2 y/2 )(2)( 2/)2( ?????? yx yyx yKK n?NH4I NH3, HI, H2, I2 設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)系統(tǒng)的最終壓力為 p，則 2)(2)1(22???????????????????????ppxyxxxppKKx)(2)( 2/)2( ?????? yx yyx yKK n?兩個(gè)聯(lián)立方程中有三個(gè)未知數(shù) , 所以必須先求出 x和 y的關(guān)系。由 (2)式可解得 y= ,代入 (1)式 即 解得 p = kPa 03 480 2 ??????????pp例 11 設(shè)在溫度 T，有 1mol PCl5(g)在 p ? ,V下， 離解度為 ，用計(jì)算說(shuō)明下列幾種情況下，離解度 ?是增大？還是減小 (1)使氣體總壓力降低，直到體積增大到 2V； (2)通入 N2(g)，壓力不變，體積增大到 2V； (3)通入 N2(g)，體積不變，壓力增大到 2p? ； (4)通入 Cl2(g)，體積不變，壓力增大到 2p? 。 ???????????????????inx nppKppKK???解： 解 :先求 K ? ，設(shè)解離度為 ?, PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g) 平衡 1–? ? ? n總 =1+?= ???????????ppKKx 3122??? ??????????? ????pp)1)(1(2K? 只與溫度有關(guān)，所以在本題中 K ? 不變 。 設(shè)氣體為理想氣體， pV/ n總 = RT = 常數(shù) = p? V/ 則 Kx增大， ?也增大。設(shè)解離度為 ?1 31 1?????pp313)1(31)1)(1( 12111121 ????????? ???? ???????K21VpVp ???? ???1= （ 1）當(dāng)壓力降低使 V?2V, K ? 不變， PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g) 平衡 1–?1 ?1 ?1 n總 =1+?1 ?也增大。當(dāng) V?2V，設(shè)解離度為 ?2。 222VpnVpN????? θθ?313)1()1)(1( 22222222??????? ???? ??NnKm o ln N 31 22 ???? ??2=。從結(jié)果看出，降低壓力和充入惰性氣體的效果是一樣的 （ 2）通入 N2(g)， n總 增大， p不變，則 Kn增大 , PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g) 平衡 1–?2 ?2 ?2 n總 =1+?2+n (N2) 設(shè)解離度為 ?3。 n總 =1+?3+n(N2) 。 223VpnVpN????? ???313)1(22)1)(1( 22233232???????????????????????ppnKNm o ln N 31 23 ???? ??3= (3)通入 N2(g)， n總 增大， V不變時(shí)，則 (p/n總 )不變， Kn不變， ?也不變。 當(dāng)體積不變，壓力增大到 2p? 時(shí)，設(shè)解離度為 ?4。 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 平衡 1?4 ?4 ?4+n(Cl2) n總 =1+?4+ n(Cl2) 同 (3) n總 =1+ ?4+ n(Cl2) =3mol ?4+ n(Cl2) =2mol ???????????ppKKx ????????????? ??????ppnnClCl 2)1)(1()(22444431)1(3444 ??? ???4= (4)通入 Cl2(g)，產(chǎn)物增加，平衡向逆向移動(dòng)， ?減少。
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