【正文】 g)CH 2224 ????求反應 的 中國地質(zhì)大學材料科學與化學工程學院高強 大 學 化 學 電 子 教 案 有關(guān)化學平衡的計算 化學平衡混合物中相關(guān)物理量的計算 同時平衡 42 1. 常用術(shù)語 A , AA,() cc c? ??? 00A 反 應 物 消 耗 掉 的 數(shù) 量轉(zhuǎn) 換 率A 反 應 物 的 原 始 數(shù) 量無副反應時，產(chǎn)率 = 轉(zhuǎn)化率； A B Y Za b y z? ??? ?對于反應： 以反應物 A為例： A , AA,ccc?? 00轉(zhuǎn) 化 為 指 定 產(chǎn) 物 的 A 反 應 物 的 消 耗 數(shù) 量產(chǎn) 率 =A 反 應 物 的 原 始 數(shù) 量有副反應時，產(chǎn)率 ? 轉(zhuǎn)化率 （對于解離反應，轉(zhuǎn)化率又稱為解離度） 化學平衡混合物中相關(guān)物理量的計算 ProblemBased Learning 43 k P a/B ,0pk P a/)B(eqp? ?/)3 0 0()/(2O2???pxpxK??%%1003 0 0 k P ak P a163)CO( ????CO2(g) +H2(g) 【 解 】 設 CO2的平衡壓力為 x kPa CO(g) +H2O(g) 300 300 0 0 300x 300x x x ??K【 例 】 反應 在 1000K時的 進行 ， 原料氣中 CO : H2O = 1:1， 計算 CO的轉(zhuǎn)化率 。 由于離子都是成對出現(xiàn)的 ， 無法測定單一離子的生成吉布斯函數(shù) ， 因此規(guī)定 氫離子的標準摩爾生成吉布斯函數(shù)為零 ， 穩(wěn)定單質(zhì) （標準狀態(tài)） 無限稀薄溶液 1molB離子 （標準狀態(tài)） )B . a q ,(Omf ?? G0). a q ,H(Omf ??? ?G30 的計算 )(Omr TG? 由標準摩爾生成吉布斯函數(shù)計算 ? ???BOmfBOmr ),B()( TGTG ?類似地，由標準摩爾生成吉布斯函數(shù)計算標準摩爾反應吉布斯函數(shù)公式如下： 回顧 由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓 ProblemBased Learning 31 12OmfOmf2Omf2OmfOmrm o g ) ]O,(Hg)( C O ,[g ) ],(H+g),( C O[????????????GGGGG【 例 】 (g )H(g )COO (g )HC O (g ) 222 ???1Omfm o lkJ ??? G 0 53OmrO 1 4 e x pe x p??????????????????????? ???RTGK32 計算 )(Omr TG? )),( OmrOmr TSTH ??)K2 9 8()K2 9 8()( OmrOmrOmr STHTG ?????近似計算： )()()( OmrOmrOmr TSTTHTG ?????基本公式： TCHTH pT d)B()K298()( m,K2 9 8BBOmrOmr ? ? ?????TTCSTS T p d)B()K2 9 8()( K298Bm,BOmrOmr ? ??????（近似認為各個溫度下反應的焓變和熵變?yōu)槌?shù)） 33 利用蓋斯定律計算 【 例 】 已知 298K時 1Om , 1r m o l3 9 4 k J ????? G(g)CO(g)O21C O (g ) 2. 22 ?? 1Om , 2r m o lkJ572 ????? G?Om ,3r ?? G(g)CO(g)O)C( 1. 22 ??石墨C O (g )2(g)CO)C( 3. 2 ??石墨【 解 】 11Om , 2rOm , 1rOm , 3rm o lkJ1 2 1m o l2 5 7 ) ] k J(23 9 3[2?? ?????????????? GGG)3()2(2)1( ???34 標準平衡常數(shù)的計算 ????????????RTGKRTGKOmrOOmrO e x p ,ln ??(1) 利用基本公式計算： 【 例 】 求 (g )O21(g )SO 22 ? (g)SO 3的標準平衡常數(shù)。 穩(wěn)定單質(zhì) （標準狀態(tài)） 1mol化合物 （標準狀態(tài)） )(Omf TG?根據(jù)標準摩爾生成吉布斯函數(shù)的定義可知 ， 穩(wěn)定單質(zhì)的標準摩爾生成吉布斯函數(shù)等于零 。CO( g )O21C O ( g ) ( 3 ) KRTG??? ?????? ? m , 3rm , 2rm , 1r 3)()2()1( GGG反應反應反應??? ??321 KKKO3O2O1 lnlnln KRTKRTKRT ??? ?反應式相加 ， 平衡常數(shù)相乘 ， 反應式相減 ， 平衡常數(shù)相除 。( g )O21C ( s ) ( 2 ) KRTG???????1m , 1r22 ln ( g ) 。 24 (3) 平衡常數(shù)與反應方程式寫法有關(guān) 32eq2eq23eqO1}/)H(}{/)N({}/)NH({???ppppppK ?( g )2 N H( g )3H( g )N 322 ??????? ??13 / 22eq2/12eq3eq2}/)H({}/)N({}/)NH({ KppppppK( g )NH( g )H23( g )N21 322 ??( g )3H( g )N( g )2 N H 223 ??O123eq32eq2eqO31}/)NH({}/)H(}{/)N({KppppppK ?????25 (4) 純固體 、 純液體及溶劑不在平衡常數(shù)表達式中出現(xiàn) }/)OCr({}/)H(}{/)C r O({272eq2eq24eq????ccccccK????( a q )2H( a q )C r OO ( l )H( a q )OCr 242272 ??? ???如： 如： ?? ? ppK /)CO( 2eq(g )COC a O (s )(s )C a C O 23 ??26 (5) 若一個反應由幾個反應方程式相加 (減 )得到 ， 則標準平衡常數(shù)等于這些反應的標準平衡常數(shù)的積 (商 )。 (2) 平衡常數(shù)不涉及時間概念，不涉及反應速率。的單位為 ? B ?cK c經(jīng)驗