第三章 化学平衡

第三章化学平衡第1页，课件共103页，创作于2023年2月3.2化学反应等温方程3.1各类平衡常数3.4温度对标准平衡常数的影响3.5影响理想气体化学平衡的因素3.3热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算主要内容：第2页，课件共103页，创作于2023年2月3.1各类平衡常数一、理想气体化学反应的标准平衡常数

1、标准平衡常数KΘ标准平衡常数在恒温下，当理想气体化学反应0=ΣνBB达到平衡时，参加反应的物质的数量关系可用标准平衡常数KΘ表示，其表达式为KΘ只是温度的函数，量纲为1。3-1第3页，课件共103页，创作于2023年2月2、以分压表示的平衡常数KpKp定义为peqB为B的平衡分压。Kp的量纲为[p]ΣvB。如果压力用Pa或kPa为单位，则Kp的单位为[pa]ΣvB或[kPa]ΣvB。3-2第4页，课件共103页，创作于2023年2月将3-1和3-2比较得：3-3该式反映了K0和Kp的关系。K0与反应本性和温度有关，所以Kp也只与温度和反应本性有关。第5页，课件共103页，创作于2023年2月3、以浓度表示的平衡常数Kc将Kc定义为：ceqB为平衡时B的浓度。Kc的量纲为[c]ΣνB，如果单位为mol.dm-3，则Kc的单位为[mol.dm-3]ΣνB3-4Kc只与温度和反应本性有关，不受标准态选取的影响。第6页，课件共103页，创作于2023年2月对于理想气体混合系统，有代入3-1，3-2与3-4比较得3-53-6上面两个式子反应了K0、Kp、Kc的关系。第7页，课件共103页，创作于2023年2月4、以摩尔分数表示的平衡常数Kx定义Kx为：xeqB为反应系统平衡时B的摩尔分数。Kx的量纲为13-7Kx与温度、压力及反应本性都有关的量，而与标准态p0的选择无关。第8页，课件共103页，创作于2023年2月，其中peq表示系统的平衡总压，将xeqB带入3-7并与式3-1，3-2，3-4比较可得对于理想气体系统，3-83-103-9第9页，课件共103页，创作于2023年2月例3-1已知1000K时反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的Kc,1=0.00354mol.dm-3。求1000K时，⑴反应的Kp,1和K01；⑵反应SO3(g)=SO2(g)+1/2O2(g)的Kc,2、Kp,2、K02；⑶反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的Kc,3、Kp,3、K03解：ΣνB=2+1-2=1=0.00354*103*8.314*1000Pa=29.43kPa第10页，课件共103页，创作于2023年2月23见书63页平衡常数与反应式的系数有关。第11页，课件共103页，创作于2023年2月二、多相反应的标准平衡常数、分解压当反应除气体外，还有纯液态或固态物质参与时，这类反应的标准平衡常数K0的表达式中也只包括气态组分的平衡分压及标准压力，而将参加反应的纯液态或纯固态物质的平衡含量视为1，即这类反应的K0也可以表达为式3-1的形式。3-11第12页，课件共103页，创作于2023年2月式中，peqB(g)表示反应中气态组分B(g)的平衡分压；VB(g)表示气态组分的反应计量数；K0是量纲为一的物理量，其值决定于反应本性、温度及p0的选取。同样，对于Kp表达式中只需计入气相组分的分压。量纲也是[p]ΣvB(g)。第13页，课件共103页，创作于2023年2月一般来讲，某种纯固态或纯液态化合物分解时，只生成一种气体，则在一定温度下，当该分解反应达到平衡时，这种气体的平衡分压就称为该化合物在此温度下的分解压。分解压得大小可以表示化合物的热力学稳定性。分解压大，则该化合物的分解趋势大，稳定性小，容易分解。第14页，课件共103页，创作于2023年2月三、平衡组成的计算T、P一定，已知物质的c或pK0一定T下的K0已知，可以计算该条件下的组成进一步计算平衡转化率或产物的最大转化率第15页，课件共103页，创作于2023年2月最大产率=平衡时某产物的量按化学反应式计算该产物的量×100%平衡转化率=平衡时已转化的某反应物的量该反应物的投料量×100%“按化学反应式计算该产物的量”是指反应物按化学反应式反应并全部转化为产物是所得该产物的量。第16页，课件共103页，创作于2023年2月例在1000K和151.95kPa下，2mol乙烷气体按下式分解已知该反应的Kp=90.97kPa。求吃反应在所给条件下的平衡转化率、乙烯的最大产率计各气体的平衡百分含量（摩尔百分含量）CH3CH3(g)=CH2CH2(g)+H2(g)首先应当按照反应的关系式，获得相应的转化量，利用已知的Kp求出反应的物质，从而获得比例。见书66页第17页，课件共103页，创作于2023年2月例1合成氨反应在500K时,若反应物N2和H2符合化学计量比，试估算在500K,压力自100KPa到1000kPa时的平衡转化率

。可近似按理想气体计算。第18页，课件共103页，创作于2023年2月解：设反应前N2的物质的量为n0,则H2的物质的量为3n0t=0,nBn03n00t=t,nBn0(1-)3n0(1-)2n0

t=t,yB第19页，课件共103页，创作于2023年2月P/kPa1002505007501000

0.15050.28640.41560.49310.5462该反应，则p增大，

必增大第20页，课件共103页，创作于2023年2月3.2化学反应等温方程化学反应平衡反映的是一个化学反应达到平衡状态时，该系统内各种反应物和产物平衡浓度间的关系。已知T、P一定w’=0时，系统达平衡时，G=0

第21页，课件共103页，创作于2023年2月一、标准摩尔生成吉布斯函数一定T及p0下，由最稳定单质生成vB=1的物质B的反应的吉布斯函数改变值称为物质B在该温度下的标准摩尔生成吉布斯函数。表示符号

fG0m单位为：J.mol-1或kJ.mol-1第22页，课件共103页，创作于2023年2月二、标准摩尔反应吉布斯函数T一定，反应物和产物均在纯态及p0下，ξ=1mol，化学变化过程吉布斯函数改变值称为摩尔反应吉布斯函数。表示符号

rG0m单位为：J.mol-1或kJ.mol-1第23页，课件共103页，创作于2023年2月一定T下，反应的应等于在该温度下反应前后各物质的标准摩尔生成吉布斯函数与其化学计量系数乘积的代数和。

rG0m=ΣvB

fG0m(B)第24页，课件共103页，创作于2023年2月化学反应体系：封闭的单相体系，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：各物质的变化量必须满足：根据反应进度的定义，可以得到：三、化学反应等温方程aA+bB=yY+zZ第25页，课件共103页，创作于2023年2月把反应设计成可逆过程有aA+bByY+zZaA’+bB’yY’+zZ’

rGmG1G2G3G2=0假设为平衡态分压根据热力学基本方程第26页，课件共103页，创作于2023年2月同理恒温下，同样可求得第27页，课件共103页，创作于2023年2月所以根据状态函数的性质：第28页，课件共103页，创作于2023年2月由3-1可知令压力商所以:理想气体化学反应的等温方程3-163-15第29页，课件共103页，创作于2023年2月根据的定义，当反应物和产物都处于纯态和标准压力下时(ξ=1mol)，反应的吉布斯函数改变等于。3-17将3-17代入3-16得：3-18理想气体化学反应的等温方程用来判断方向和限度第30页，课件共103页，创作于2023年2月推论:在恒温恒压下,非体积功为零当时,反应自发进行;当时,反应处于平衡状态;当时,反应不能自发进行.第31页，课件共103页，创作于2023年2月注意：K0只是温度的函数，对于一定的反应在一定温度下K0是常数，与系统的其他条件无关。Jp在恒温条件下，也会随其他条件的变化而变化。K0的数值与标准态的选取有关，在使用等温方程时K0及Jp应选取一致的标准态。第32页，课件共103页，创作于2023年2月例3-5实验测得水煤气反应H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)在1000K是的K0=1.36。试计算：H2O(g)、CO(g)、H2(g)、CO2(g)的摩尔百分比分别为5%50%20%25%的混合气体在此温度下反应的摩尔吉布斯函数rGm，并判断反应自发进行的方向。解：设系统总压为p，则

rGm=-RTlnK0+RTlnJp=(-8.314*1000ln1.36+8.314*1000ln2)J.mol-1

=3207J.mol-1rGm>0，逆反应能自发进行第33页，课件共103页，创作于2023年2月例：已知1000K时，TiO2(s)、TiCl4(g)和CO(g)的

fGm0分别为-764400、-637600和-200200J.mol-1。求1000K时，下列两个TiO2氯化成TiCl4反应的平衡常数。TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO(g)TiO2(s)+2C(石墨)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO(g)解：对反应112=(-637600+764400)J.mol-1=126800J.mol-1K10=2.38*10-7第34页，课件共103页，创作于2023年2月对反应2=(-637600-2*200200+764400)J.mol-1=-273600J.mol-1K20=1.96*1014由计算结果看出，K20>>K10，说明反应2正向自发进行的趋势远大于反应1。第35页，课件共103页，创作于2023年2月3.3热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算对于任一化学反应，

rGm=rHm-TrSm求出

rGm,则能计算出标准平衡常数K0。假设物质在T下的熵为Sm(T),因为物质在恒压可逆变温过程中，δQR=CpT，而dS=δQR/T，所以第36页，课件共103页，创作于2023年2月将上式两边作定积分Sm(0K)和Sm(T)分别为某1mol物质在0K和T时的熵值，若能知道Sm(0K),就能算出Sm(T).第37页，课件共103页，创作于2023年2月一、能斯特热定理里兹研究低温反应时发现，当温度降低时，反应的

rGm和rHm的数值迅速接近。能斯特根据低温下凝聚系统反应的实验得到如下关系：即当接近0K时，rGm和rHm与温度T的两条关系曲线相切，其公切线与横轴平行。第38页，课件共103页，创作于2023年2月能斯特热定理rGm或rHmrGmrHmT在一定T时

rGm=G2-G1

rSm=S2-S1上式中的

rSm是温度T下，进度为1mol的化学变化过程的熵变，称为摩尔反应熵。第39页，课件共103页，创作于2023年2月即在温度趋近于绝对零度时，凝聚系统所发生的过程没有熵变，这就是能斯特热定理。因此所以第40页，课件共103页，创作于2023年2月推论：在绝对零度时，凝聚系反应前后的熵值相等，因而发生的化学反应也没有熵的变化。绝对零度时凝聚系的熵值是一个常数。普朗克进一步假设这个常数为零，即S’(0K)=S”(0K)=0。S’(0K)=S”(0K)设在0K时系统的始态熵和终态熵分别为S’和S”则有第41页，课件共103页，创作于2023年2月二、热力学第三定律在一定温度、压力条件下，将1mol纯物质的熵值称为该物质在此温度和压力下的摩尔熵，记为Sm。压力一定时，纯物质的摩尔熵只是温度的函数(Sm(T))。温度越底，摩尔熵越小。温度趋于0K时，Sm(0K)为最小。即绝对零度（0K）时，任何物质完美晶体的熵值为零。热力学第三定律的表述为第42页，课件共103页，创作于2023年2月非完美晶体的无序排列加大系统混乱度，从而使熵值增加，0K时这种晶体的熵值不为零。公式表示为或热力学第三定律强调了纯物质及完美晶体的限制。不纯物质，杂质会使整个系统的熵增加。第43页，课件共103页，创作于2023年2月三、规定熵和标准熵在热力学第三定律的基础上，因为Sm(完美晶体,0K)=0，所以就有可能求得该纯物质在其他状态的熵，也就是规定熵。根据热力学第三定律3-23第44页，课件共103页，创作于2023年2月从3-23得出，只要知道0~TK范围内Cp,m与T的关系，就可以求出T下物质的规定熵Sm(T)。注意：1、该式只适应于0~TK范围内没有发生相变得情况。2、若发生相变，则要分段计算。第45页，课件共103页，创作于2023年2月在标准压力及温度T下,纯物质的规定熵称为该物质在T时的标准熵。符号为S0(T)1mol纯物质的标准熵称为该物质在T时的标准摩尔熵。符号为S0m(T)单位为：J.mol-1.K-1或kJ.mol-1.K-1第46页，课件共103页，创作于2023年2月如果1mol某物质从0K至298K的升温过程经过下列步骤：固态固态液态液态气态气态0K298KTfTfTbTb则该物质在298K时的标准摩尔熵可通过下式计算3-24Tf——物质的熔点，KTb——物质的沸点，K第47页，课件共103页，创作于2023年2月焓的单位为J.mol-1热容的单位为：J.mol-1.K-1当变化过程中有晶形的转变时，还要将相应的项加上。第48页，课件共103页，创作于2023年2月接近绝对零度时，物质的C0p,m很难从实验中测得，一般用德拜的理论公式计算称为德拜晶体的特征振动温度，与物质本性有关，单位为K。低温时物质的3-25第49页，课件共103页，创作于2023年2月四、标准摩尔反应熵的计算当反应物和产物均为标准态物质时，一定温度T下，ξ=1mol，该化学反应过程的熵变称为该反应在温度T下的标准摩尔反应熵。符号：

rSm0

rSm0=ΣvBS0m(B)3-26表明rSm0为反应终态熵的总和与反应始态熵的总和之差。第50页，课件共103页，创作于2023年2月3-26式说明在一定温度下化学反应的标准摩尔反应熵等于同样温度下各自处于纯态的参与反应物质的标准摩尔熵与其化学计量系数乘积的代数和。例子见74页3-9题第51页，课件共103页，创作于2023年2月五、标准摩尔反应熵与温度的关系根据熵的定义，在恒压条件下在标准状态下积分3-27第52页，课件共103页，创作于2023年2月对于在恒定温度T2及标准压力p0下进行反应进度1mol的化学反应：aA+bB=yY+zZ

rSm0(T2)=ΣvBSm0(B,T2)=ySm0(Y,T2)+zSm0(Z,T2)-aSm0(A,T2)-bSm0(B,T2)将3-27应用于每一种反应物和产物后代入上式，整理后得第53页，课件共103页，创作于2023年2月本式表明了化学变化过程的标准摩尔反应熵与温度T的关系。利用基尔霍夫公式和上式连解可以求出K03-28令T1=298K，根据基尔霍夫公式第54页，课件共103页，创作于2023年2月得：以及3-28得将

rHm0、rSm0与温度的关系式，代入下式第55页，课件共103页，创作于2023年2月得3-29用上式进行计算时，需要Cp,m和T的函数关系式，较为复杂和繁琐。因此作近似处理，假设反应的焓和熵变不随温度的变化而变，且等于298K时的数值，即令

rCp,m0≈0，则上式可写成3-30第56页，课件共103页，创作于2023年2月将

rGm0(T)=-RTlnK0代入上式得3-30本式称为熵法求标准平衡常数的近似式。第57页，课件共103页，创作于2023年2月例题：用熵法近似求Ag2O在(1)100kPa的纯氧中，和在(2)100kPa空气中的分解温度。解：Ag2O的分解反应如下：2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)只有当K0≥外界氧分压pO2/p0时，Ag2O才会分解。查表得298K时：S0m(Ag2O)=-121.71J.mol-1.K-1

fG0m(Ag2O)=-30570J.mol-1S0m(Ag)=42.70J.mol-1.K-1S0m(O2)=205.14J.mol-1.K-1第58页，课件共103页，创作于2023年2月∴

rH0m(298K)=-2fH0m(Ag2O)=61140J.mol-1

rS0m(298K)=4S0m(Ag)+S0m(O2)-2S0m(Ag2O)=132.52J.mol-1.K-1(1)在纯氧中，K0≥pO2/p0=1，则lnK0≥0∴-7354K/T+15.94≥0T≥462K(2)在纯氧中，K0≥pO2/p0=21%p0/p0=0.21，则lnK0≥-1.560∴-7354K/T+15.94≥-1.560T≥421K第59页，课件共103页，创作于2023年2月3.4温度对标准平衡常数的影响一、吉布斯-亥姆霍兹方程由热力学基本方程出发，可推出：第60页，课件共103页，创作于2023年2月因A=U-TS，所以同理，G=H-TS3-333-323-32、3-33就是吉布斯-亥姆霍兹方程，分别表示了在恒容条件下A/T和恒压条件下G/T与T的关系。第61页，课件共103页，创作于2023年2月二、标准摩尔反应吉布斯函数与反应温度的关系标态下，0=ΣvB的反应而言，根据3-33有两侧同时求和第62页，课件共103页，创作于2023年2月则有3-34同理可推断出亥姆赫兹函数与温度的关系为3-35对3-34不定积分得到

G-T的关系式3-36(I为常数)第63页，课件共103页，创作于2023年2月如

rH0m与T有如下关系1-58上式代入3-36后积分得3-37如果

rH0m为常数，则为3-38第64页，课件共103页，创作于2023年2月在冶金上，应用很广，3-38式可写成3-39A、B为实验常数，对一定反应而言，具有一定的应用温度范围。第65页，课件共103页，创作于2023年2月三、标准摩尔生成吉布斯函数与温度关系图在一定条件下，各种同类型化合物的稳定性可用它们的标准生成吉布斯函数来表示。比较各种氧化物的稳定性时，由于每一氧化物分子所含氧原子数的不同，当比较它们的吉布斯函数大小时，应当以1mol氧为单位进行比较。第66页，课件共103页，创作于2023年2月氧化物的稳定性随温度而变，

rG0m与T的关系接近直线：将

fG0m对温度作图，称之为标准生成吉布斯函数与温度关系图。也叫氧势图或艾灵哈姆(Ellingham)图。第67页，课件共103页，创作于2023年2月纵轴为

fG0m横轴为TkJ.(molO2)-1℃第68页，课件共103页，创作于2023年2月根据因此直线的斜率为-

rS0m。以二价金属为例，反应为：2Me+O2=2MeO∴

rS0m=2S0MeO-2S0Me-S0O2∵气体的熵比液体和固体的大得多，所以一般计算的

rS0m<0，直线斜率为正。第69页，课件共103页，创作于2023年2月

rG0m-T图的主要用途1、判断氧化物的稳定性

rG0m越负，金属对氧的亲和力越大，氧化物的稳定性越大。Ca、Mg、Al等金属对氧的亲和力很大，

rG0m的负值很大，直线在氧势图的最下方。氧化物用作耐火材料第70页，课件共103页，创作于2023年2月2、确定元素的氧化还原次序在金属氧化精炼时，杂质元素的氧化次序与其氧化物的

rG0m有密切的关系。亲和力大的首先被氧化为金属氧化物。由于各直线的斜率不同，所以温度的改变会使氧化次序发生变化。在氧化势图上部金属氧化物首先被还原为金属单质。第71页，课件共103页，创作于2023年2月3、求出用碳还原氧化物的最低还原温度达到交叉点以后，碳就能还原此金属氧化物。交叉温度称为用碳还原金属氧化物的最低还原温度。第72页，课件共103页，创作于2023年2月例求用碳还原MnO的最低还原温度。设1、pCO=100kPa；2、pCO=10kPa解：先求出反应C(石墨)+MnO(s)=Mn(l)+CO(g)的

rG0m-T关系式。查表得C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g),

rG0m,1=(-116300-83.9T/K)J.mol-1Mn(l)+1/2O2(g)=MnO(s),

rG0m,2=(-399150+82.11T/K)J.mol-1两式相减得C(石墨)+MnO(s)=Mn(l)+CO(g)

rG0m=rG0m,1-rG0m,2=(282850-166.01T/K)J.mol-1第73页，课件共103页，创作于2023年2月(1)当pCO=100kPa时，若使MnO的还原反应能进行，应有

rG0m≤0解得T≥1704K(2)当pCO=10kPa时，若使MnO的还原反应能进行，应有

rGm=rG0m+RTln(pco/p0)≤0解得T≥1528K第74页，课件共103页，创作于2023年2月四、标准平衡常数与温度的关系由代入：

rG0m=-RTlnK03-40范特霍夫等压方程第75页，课件共103页，创作于2023年2月由3-40得出lnK0随温度T变化率的符号由

rH0m决定，因此可根据反应是吸热还是放热来确定T对K0的影响。吸热反应K0>0，为正值，则d(lnK0)/dT>0

rH0m<0，为正值，则d(lnK0)/dT<0放热反应升温平衡向正方向移动。升温平衡向逆方向移动。第76页，课件共103页，创作于2023年2月（1）

fH0m不随温度变化时的范特霍夫等压方程积分式

为定值时范特霍夫方程的不积分式3-41C为积分常数，可由已知温度下的标准平衡常数求得。第77页，课件共103页，创作于2023年2月3-41可写成：其中上式表明rH0m为定值时，用lgK0对1/T作图可得到一条直线。如下图3-42第78页，课件共103页，创作于2023年2月

为定值时范特霍夫方程的定积分式第79页，课件共103页，创作于2023年2月例: 反应 (CH3)2CHOH(g)=(CH3)2CO(g)+H2(g) 在457.4K时的Kp0=0.3600,rHm0(298.15K)=61500J.mol-1,若反应的rCp近似为零.(1)求平衡常数的函数表达式;(2)求500K时反应的平衡常数Kp0?解: (1) ∵

rCp=0 ∴ rHm0=常数 lnKp0=﹣rHm0/RT+I代入题给457.4K的数值: I=ln0.36+61500/(8.314·457.4)=15.151反应平衡常数的函数表达式为: lnKp0=﹣7379/T+15.151

(2) T=500K时,反应的平衡常数为: lnKp0(500K)=﹣7379/500+15.151=0.357 Kp0=1.429500K时此反应的平衡常数为1.429.

第80页，课件共103页，创作于2023年2月例题第81页，课件共103页，创作于2023年2月第82页，课件共103页，创作于2023年2月第83页，课件共103页，创作于2023年2月

为温度的函数时范特霍夫方程的积分式3-44第84页，课件共103页，创作于2023年2月物质的热容除了上面所采用的形式外,还有其它多种表达形式.对于不同的表达式,积分的结果不尽相同,所得平衡常数的数学表达式也不尽相同.例: 有反应: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 其有关的热力学数据见下表: Cp,m=a+bT+cT2

fHm0

fGm0

a b·103 c·106 kJ.mol-1 kJ.mol-1

NH3(g) 25.895 32.999 -3.046 -46.191 -16.636H2(g) 29.066 -0.836 2.012 0 0N2(g) 27.865 4.268 0 0试求此反应在776K时的平衡常数和

rGm0?第85页，课件共103页，创作于2023年2月解: 首先由题给条件求出298.15K下反应的rHm0,rGm0和反应 的rCp,m:rHm0=∑ifHm0=－92382J.mol-1rGm0(298.15K)=∑ifGm0=－33272J.mol-1rCp,m0=∑iCp,m=a+bT+cT2 a=2·25.895-27.865-3·29.066=－63.273 b=(2·32.999-4.268+3·0.836)·10-3=64.238·10-3 c=(-2·3.064-3·2.012)·10-6=－12.128·10-6由298.15K的反应焓变求积分常数H0: H0=rHm0-aT-bT2/2-cT3/3=－76270J.mol-1第86页，课件共103页，创作于2023年2月由rGm0(298.15K)求积分常数I: I=lnKp0+H0/RT-a/R·lnT-bT/2R-cT2/6R =24.87得Kp0对温度T的函数表达式: lnKp0=9174/T-7.610lnT+3.863·10-3T-2.431·10-7T2+24.87求776K下的值: lnKp0=-11.09 Kp0=1.519×10-5

rGm0(776K)=71580J.mol-1

第87页，课件共103页，创作于2023年2月3.5影响理想气体化学平衡的因素一、气态组分的分压对化学平衡的影响其中增大反应物分压，Jp减小，

rGm<0，平衡正移增大产物分压，Jp增大，

rGm>0，平衡向逆反应恒定总压和T时第88页，课件共103页，创作于2023年2月二、系统总压力对化学平衡的影响K0为温度的函数，因此peq对其没有影响，而是影响反应平衡。∵恒温下，对peq求偏导3-45第89页，课件共103页，创作于2023年2月当ΣvB=0，ξ=1mol时，由得代入3-45得3-46第90页，课件共103页，创作于2023年2月

∑i>0 降低压力对正向反应有利;∑i<0 增加压力对正向反应有利;∑i=0 改变压力对平衡无影响.若反应分子数增加,降压对平衡正向移动有利;若反应分子数减少,增压对平衡正向移动有利;若反应分子数相等,压力对平衡的移动无影响.体积增加的反应，若有利于逆反应p增大，p增大，有利于正反应体积减小的反应，若第91页，课件共103页，创作于2023年2月例题例题298K时，正辛烷C8H18（g）的标准燃烧焓是–5512.4kJ·mol–1，CO2(g)和液态水的标准生成焓分别为–393.5和–285.8kJ·mol–1；正辛烷，氢气和石墨的标准熵分别为463.71，130.59和5.69J·K–1·mol–1。⑴试求算298K时正辛烷生成反应的K0。

⑵增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？⑶升高温度对提高其产率是否有利？为什么？⑷若在298K及标准压力下进行此反应，达到平衡时正辛烷的物质的量分数能否达到0.1？若希望正辛烷的物质的量分数达0.5，试求算298K时需要多大压力才行？第92页，课件共103页，创作于2023年2月解：对于正辛烷的生成反应：8C(s)+9H2(g)→C8H18(g)从题中条件可以求此反应的

rH0m、

rS0m即可求

rG0m⑴

rH0m=[8

(–393.5)+9

(–285.8)–5512.4]kJ·mol–1=–207.8kJ·mol–1

rS0m=[463.71–9

(130.59)–8

5.69]J·K–1·mol–1

=–757.12J·K–1·mol–1

rG0m=

rH0m

–T

rS0m=17.8kJ·mol–1lnK0=–

rG0m/RT

K0=0.000754例题第93页，课件共103页，创作于2023年2月8C(s)+9H2(g)→C8H18(g)⑵因为

Vm<0，所以增加压力有利于正辛烷的生成⑶因为

H0m<0，所以升高温度不利于正辛烷的生成⑷若yC8H18=0.1、yH2=0.9、p=p0

K

=(yC8H18

p/p0)

/(yH2p/p0)9=0.258>0.000754所以正辛烷的摩尔分数达不到0.1若yC8H18=0.5yH2=0.5K0=(p/p0)–8

yC8H18/(yH2)9=(p/p0)–8/(0.5)

8=0.000754

p=491.3kPa例题第94页，课件共103页，创作于2023年2月三、惰性气体对化学平衡的影响对于理想气体的反应当总压力