第二章-化学热力学基础3优秀文档.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:44 大小:1.3MB 金币:10 举报 版权申诉
预览加载中,请您耐心等待几秒...

第二章-化学热力学基础3优秀文档.ppt

第二章-化学热力学基础3优秀文档.ppt

预览

免费试读已结束,剩余 34 页请下载文档后查看

10 金币

下载此文档

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

一、经验平衡常数1.溶液中的反应mA+nBxG+yDKc=[A]、[B]、[G]、[D]:A、B、G、D在平衡时的浓度;Kc为浓度平衡常数;单位:(mol·dm-3)BB=(x+y)–(m+n)B1mol·dm-3=[H2]=[CO]=[H2O]反应物或生成物中同时存在溶液状态、气体状态、固体状态时,纯液相和纯固相不出现在平衡常数表达式中,该反应平衡常数表达式的气体用分压表示,溶液用浓度表示,平衡常数KX,称为杂平衡常数。即现实性问题;31kJ·mol-1>0KTθ==1.8)-(-296.rGT=0,平衡状态。QTθ>KTθ,rGT>0正向反应非自发;fH/kJ·mol-10241.Kθ=(pA/p)m·(pB/p)n例:Zn(S)+2H+(aq)H2(g)+Zn2+(aq)rGm=rGm+RTlnQTcHF=1mol·dm-3K1=1/K2=K3cxr=cx/cpxr=px/p(pA/p)m·(pB/p)npG、pD、pA、pB:气态物质A、B、G、D平衡时的分压Kp为压力平衡常数KP量纲:(Pa)(kPa)(atm)=0时,KP无量纲,0时,KP有量纲,②浓度平衡常数Kc=同一温度,上述各反应平衡常数之间的关系是83110.Zn(S)+2H+(aq)H2(g)+Zn2+(aq)cHF=1mol·dm-3rGT<0,正向自发;cHF=1mol·dm-3是吸热反应,T升高,KθT增大,转化率增加。例1:2NO(g)+O2(g)2NO2K1②减少压力,平衡向气体摩尔量增加的方掌握化学反应等温式rG=rG+RTlnQTθ的意义及应用.志,即进行程度;对于反应mA+nB=xG+yD(pA/pθ)m·(pB/pθ)nK1=K2=K3;B.rGT=0,平衡状态。(pA/p)m·(pB/p)n例:Zn(S)+2H+(aq)H2(g)+Zn2+(aq)Kx=Kx:Pa·(mol·dm3)1,kPa·(mol·dm3)1,atm·(mol·dm3)1,二、标准平衡常数(K)相对浓度或相对压力标准平衡常数KθT以平衡时的反应物及生成物的相对压力,相对浓度的数值应用到平衡常数表达式中,(标准平衡常数)对于反应mA+nB=xG+yD则相对浓度或相对压力为:cir=ci/cc=1mol·dm-3-溶液pir=pi/pp=1.0105Pa-气体cxr=cx/cpxr=px/p1.气相反应的KθmA(g)+nB(g)xG(g)+yD(g)2.溶液相的反应KθmA+nBxG+yD3.对于复相反应Zn(S)+2H+(aq)H2(g)+Zn2+(aq)4.平衡常数的几点说明:①平衡常数表达式需与反应方程式相对应例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.601051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87102K1K2,K1=K22②纯固体与纯液态在平衡常数表达式中不出现;例1:Cr2O72+H2O2CrO42+2H+Kθ=例2:Ca2CO3(s)===CaO+CO2Kθ=③平衡常数只表现反应进行的程度,即可能性问题,而不表现到达平衡所需的时间,即现实性问题;Kθ越大,反应越彻底,反应倾向性越大;K>107正向进行;K<107逆向进行。例2SO2(g)+O2(g)====2SO3(g)298K时,Kθ=3.61024④多重平衡规则若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)例1:2NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2例2:C(s)+CO2(g)2CO(g)KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2K=K1/K2⑤标准平衡常数Kθ与温度有关,因此要注明Kθ的温度条件,通常一个温度下同一化学反应只有一个Kθ。⑥上述平衡常数与平衡体系各组分分压或浓度的关系,严格地说只是对于气体分压不太高,溶质的浓度比较稀的情况下适用。化学反应等温式●标准态下:rGm<0,自发过程;rGm>0,非自发过程;rGm=0,平衡状态。●非标准态下:rG>0,rGm<0,rGm=0判断反应过程的自发性。化学反应均是在非标准状态下的反应,rGm、rGm之间的关系?rGm=rGm+RTlnQT当rG=0时,反应达平衡状态,此时QT即为KT