化工熱力學(xué)chap9相平衡(已改無錯(cuò)字)
2023-02-19 11:13:41 本頁面
【正文】 ???????? ????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Ｔ求導(dǎo) ， 得： fiy PyK i K?? ????dTKdKdTdKKKdTdKTKPTK fyffyfPfPy lnp ???????????????????????? ?? ??2．對平衡組成的影響 對于理想氣體 又 ∵ tVan39。???????? ?????????????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 。 ?? pyf KKK ? ???? pK fy KK1. 對Ｋ的影響 ∵ 或 39 在 T不變下 ， 對 P求導(dǎo) ， 得 ： fy PK K???? ? P KP PKPKdpdpKPK yffTy f ?????? ??????????????????????????? ???? 1２ .對平衡組成的影響 對理想氣體： 式中： TeTeyTy KK ????????????????????????????????pp??? ??????? ?????????? ??????????????????? ????????????????????????????????yeyyeyTyeTyTedKdPKKPKKPKP?? i??∵ ∴ （ 1040） 40 所以化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量系數(shù)決定著反應(yīng)進(jìn)行的方向，由此得到下述結(jié)論： PKyyedKd? ＞ 0 由于 ＞ 0 即 p↑ ， ε e↓ （ 體積增加的反應(yīng) ） T)p( ?? e??若 ν ＞ 0 ＜ 0 ?若 ν ＜ 0 T)p( ?? e? ＞ 0 即 p↑ ， ε e↑ （體積減少的反應(yīng)） 41 三 . 惰性氣體的影響 在工業(yè)反應(yīng)裝置中原料氣體內(nèi)常?；煊胁粎⒓臃磻?yīng)的惰性氣體 ， 如在合成氨的原料氣中常用甲烷氣體 。 這些氣體不參加反應(yīng) ， 但對平衡組成是有影響的 ， 有了惰性氣體就會(huì)降低反應(yīng)物的濃度和分壓 。 ∵ 惰性氣體降低反應(yīng)物的濃度和分壓 。 ∴ 對 ν ＜ 0的反應(yīng) ， 使平衡轉(zhuǎn)化率下降 。 對 ν ＞ 0的反應(yīng)，使平衡轉(zhuǎn)化率上升。 42 原料中反應(yīng)的摩爾數(shù)的摩爾數(shù)平衡時(shí)消耗了的反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率 ?的摩爾數(shù)平衡時(shí)消耗了的反應(yīng)物爾數(shù)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的摩平衡產(chǎn)率 ?惰性氣體對平衡組成的影響，定量值可由式（ 1041）來表示。 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)相律的問題。 對于反應(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 ， 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 。 二．獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)數(shù)目的確定法 確定獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)數(shù)目的方法，大致有 四種 ： 即 消元法、組合法、公式法 和 矩陣求秩法 45 3．公式法 這種方法比較簡單，而且方便，具體公式是這樣的 r = N— m r是獨(dú)立反應(yīng)數(shù)， N是組分?jǐn)?shù)， m是元素的種數(shù) 例 108（ 4） 題 ， 若用公式法來確定獨(dú)立反應(yīng)數(shù)目 N=5 ， C01 ， H2O ， CO ， CO2 ， H
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