物化材料3-2-13化学反应热力学教学课件

1、平衡常数与化学方程式的关系下标 m 表示反应进度为 1 mol 时的标准Gibbs自由能的变化值。显然，化学反应方程中计量系数呈倍数关系， 的值也呈倍数关系，而 值则呈指数的关系。例如： （1） （2）HI(g)2g)(Ig)(H22HI(g)g)(Ig)(H221221)(TGmrKRTln)(TGmrK 多重法则：一个反应是另两个反应相加而得，则这个反应的平衡常数是另两个反应平衡常数的积。2.平衡转化率的计算工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小于平衡转化率。100%达平衡后原料转化为产物的量平衡转化率投入原料的量例用体积

2、比为1:3的氮、氢混合气体，在773K，30.40MPa下，进行氨的合成773K时标准平衡常数为3.75103。试估算下列两种情况下的平衡转化率，以及氮的含量。（1）原料中只有1:3的氮和氢；（2）原料中除了1:3的氮和氢外，还含有10的惰性气体。)()(23)(21322gNHgHgN3. 的计算（1）计算任意反应在298.15 K时的（2）计算任意温度下的（3）计算任意状态下的mrG mrGmrGBB)(BGGmfmrmrGSTHTGrrmr)(PmmJRTGGlnrr3.5影响化学平衡的因素温度：压力、惰性气体对化学平衡的影响估计反应的有利温度)11(ln1212TTRHKKmr)()(

3、)(TSTTHTGmrmrmr)()(rmrrmrTSTHT转折）练习：1.在T、P及组成一定的条件下，反应 与此反应的反应进度 及化学势 之间的定量关系为2.在某一温度T的抽空容器中，NH4HCO3(s)进行分解反应 达到平衡时所产生气体的总压力为60kPa。则此热分解反应的标准平衡常数 （ ）。mBGrB0的mrmrpSHJK、B (）（）（）（mrG）（）（）（）（gOHgCOgNHsHCONH22333K3.在某一温度T的抽空容器，反应B3（s）3B（g）达平衡时总压力为60kPa，则此反应的标准平衡常数 （ ）。4.某反应的 与T的关系为则此反应的 KmrH83145. 0/145.

4、83J.mol/(1KTHmr）。 (/lndTKd5.已知T=1000K时反应：则T=1000K，反应（3）。（）的（）（）（ KgCOgO21gCO3224022121037.22Kg2COOC2)2(318. 1KgCOgCO21C21) 1 (）的（石墨）的（）（石墨）6.已知298.15K，水蒸气的标准生成吉布斯函数 在同样的温度下，反应 的标准平衡常数 （ ）。7.在T=600K，总压P=3105kPa下，反应A(g)+B(g)=2D(g)达平衡时，各气体物质的量之比为 则此反应的。），122kJ.mol57.228gOH(mfG）（）（）（gOg2HgOH2222K1/DBBAn

5、nnn）。（）；（）； (KGGmrmr习题：3.1在994K，使纯氢气慢慢地通过过量的CoO (s)，则氧化物部分地被还原为Co(s)。出来的平衡气体中氢的体积分数 。在同一温度，若用CO还原CoO(s)，平衡后气体中一氧化碳的体积分数 。求等物质的量的一氧化碳和水蒸气的混合物在994K下，通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？%50. 2)(2H%92. 1)(CO3.2现有理想气体间反应：开始时，A与B均为1mol，298.15K下，反应达到平衡时，A与B的物质的量各为（1/3）mol。（1）求此反应的 ；（2）开始时，A为1mol，B为2mol；（3）开始时，A为1mol，B为2

6、mol，C为0.5mol；（4）开始时，C为1mol，D为2mol；分别求反应达平衡时C的物质的量。)()()()(gDgCgBgAK3.3求下列反应在298.15K下平衡的蒸气压。已知298.15K下，各物质的标准摩尔生成吉布斯函数 如下。)()()()3()(2)()(3)2()(2)(3)(5) 1 (24242242422424gOHsCuSOsOHCuSOgOHsOHCuSOsOHCuSOgOHsOHCuSOsOHCuSOmfG1kJ.mol/mfG物质CuSO4.5H2O(s)CuSO4.3H2O(s)CuSO4.H2O(s)CuSO4H2O(g) -1879.6 -1399.8-

7、917.0-661.8-228.63.4已知下列数据（298.15K）：求298.15K下CO(NH2)2(s)的标准摩尔生成吉布斯函数 以及下列反应的 。1-1.molJ.K/mS1kJ.mol/mCH物质C(石墨)H2(g)N2(g)O2（g）CO（NH2）2(s) 5.740130.68191.6205.14104.6-393.51-285.8500-631.661kJ.mol/mfG物质NH3(g)CO2(g)H2O (g)-393.51-285.850mfGK)()()()(2)(22232sNHCOgOHgNHgCO3.5在高温下水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气：若在1000K及1