温度对的影响范特霍夫方程

关于温度对的影响范特霍夫方程2范特霍夫方程范特霍夫方程:第2页,共14页，2024年2月25日，星期天3范特霍夫方程的积分式某固体恒温恒压下分解产生气体,此过程吸热,试问此固体的热稳定性如何?_____A.高温稳定

B.低温稳定C.根据题给条件尚不能判断

影响化学反应标准平衡常数的因素有_____.A.温度B.压力C.反应物配比D.惰性气体第3页,共14页，2024年2月25日，星期天4范特霍夫——第一个荣获诺贝尔化学奖的人

雅可比·亨利克·范特霍夫，荷兰化学家，1852年8月30日生于荷兰。因为在化学动力学和化学热力学研究上的贡献，获得1901年的诺贝尔化学奖，成为第一位获得诺贝尔化学奖的科学家。

1901年，瑞典皇家科学院收到的20份诺贝尔化学奖候选人提案中，有11份提名范特霍夫

。他获得首次诺贝尔奖是当之无愧的。

范特霍在荷兰的台夫特工业专科学校毕业后，来到德国的波恩，拜有机化学家佛莱德·凯库勒为师，然后到法国巴黎向医学化学家武兹学习。范特霍夫首先提出了碳的四面体结构学说，是立体化学的开创者。同时他在化学动力学、热力学、渗透压、化学免疫学等方面取得了重大成就。第4页,共14页，2024年2月25日，星期天5范特霍夫方程的积分式由基尔霍夫方程可知,当反应前后热容变化很小,或温度范围不大时,标准摩尔反应焓可看作与温度无关的常数.第5页,共14页，2024年2月25日，星期天6范特霍夫方程的积分式不定积分式为：lnK

lnK

-1/T

关系

以lnK

对1/T作图,可得一直线.由直线斜率可求反应的.第6页,共14页，2024年2月25日，星期天7范特霍夫方程的积分式举例：氨基甲酸铵分解反应Kϴ的测定。NH2COONH4（s）2NH3(g)+CO2(g)白色正方晶系，柱状、板状或片状结晶性粉末。在干燥空气中稳定，但在

湿空气中则放出氨而变成

碳酸氢铵。大气压下，在室温下略有挥发，59℃时分解为氨及二氧化碳。在密封管中加热至120～140℃时，失去水变为尿素。

氨基甲酸铵氨基甲酸铵为有毒物品，毒性分级是中毒，急性毒性为静脉-大鼠LD50:39毫克/公斤，静脉-小鼠LD50:77毫克/公斤。可燃，燃烧放出有毒氮氧化物和氨气。是非管制化学药品。第7页,共14页，2024年2月25日，星期天8范特霍夫方程的积分式得到：第8页,共14页，2024年2月25日，星期天9温度的影响,定积分式例1.反应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)在1000K及1200K时的K

分别为2.472和37.55,试计算在此温度范围内反应的平均标准摩尔焓及1100K时的K

.故K

(1100K)=10.91得

rHm

=135.8kJ·mol

1根据范特霍夫等压方程：第9页,共14页，2024年2月25日，星期天10温度的影响,定积分式例2.已知各物质在298.15K时的热力学函数数据如下:

物质 C2H5OH(g)C2H4(g) H2O(g)

fHm

/kJ·mol

1

235.30 52.283

241.80Sm

/J·mol

1·K

1 282.0 219.45 188.74

对下列反应C2H5OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)(1)求25℃时的

rGm

(298.15K)及K

(298.15K);(2)试估算400K时的K

(400K).(假定

rHm

为常数).(1)

rHm

(298.15K)=∑B

B

fHm

(B,298.15K)={52.28+(–241.8)–(–235.3)}kJ·mol

1

=45.78kJ·mol

1

rSm

(298.15K)=∑B

BSm

(B,298.15K)=(219.45+188.74–282.0)J·mol

1·K

1

=126.19J·mol

1·K

1第10页,共14页，2024年2月25日，星期天11K

(400K)=4.10

rGm

(298.15K)=

rHm

(298.15K)–T

rSm

(298.15K)=(45.78×103–298.15K×126.19)J·mol

1·K

1

=8156J·mol

1=-RTlnK

K

(298.15K)=3.724×10

2第11页,共14页，2024年2月25日，星期天12温度对平衡转化率的影响例3.丁烯脱氢制丁二烯的反应为

CH3CH2CH=CH2(g)==CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)反应过程中通以惰性组分H2O(g),丁烯与H2O(g)的物质的量比为1:15,操作总压力为203kPa,温度为593℃.忽略摩尔反应焓与温度的关系,计算丁烯的平衡转化率.已知

物质

fHm

(298K)/kJ·mol

1

fGm

(298K)/kJ·mol

1丁二烯 110.16 150.67

丁烯 －0.13 71.29

298K下反应的

rHm

=110.29kJ·mol

1;

rGm

=79.38kJ·mol

1则

rSm

==103.7J·K

1mol

1用近似法,

rHm

和

rSm

都与温度无关:

rGm

(866K)=(110.29－866×103.7×10－3)kJ·mol

1

=20.46kJ·mol

1=-RTlnK

第12页,共14页，2024年2月25日，星期天13K

(866K)

丁烯(g)=丁二烯(g)+H2(g)H2O(g)

开始时nB/mol10015平衡时nB/mol1