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文档简介

§3-7平衡组成的计算[例]利用CH4(g)作为钢铁表面渗碳剂时，高温渗碳反应为：CH4(g)===C(石墨)+2H2(g)

rGm

(T)=[90165-109.56(T/K)]Jmol-1（1）计算773K时的平衡常数K

(773K)（2）计算773K时CH4的平衡转化率。设总压分别为101.3kPa和50.6kPa.解：（1）

rGm

(773K)=

[90165-109.56(773

)]Jmol-1

=5475J

mol-1lnK

(773K)=-

rGm

(T)/RT

=-5475/8.315773=-0.582

K

(773K)=0.427（2）CH4（g）

=C（石墨）+2H2（g）反应前n/mol

1.000平衡时n/mol

1.0-

nt/mol=1+

平衡时分压将K

和p1=101.3kPa代入得

1=0.309将K

和p2=50.6kPa代入得

2=0.417*降低压力时平衡向气体分子数增大的方向移动。(3)预先向甲烷中添加50%的惰性气体,情况如何?反应前n/mol1.0001.0平衡时n/mol1.0-1.0nt/mol=2+

平衡时分压CH4（g）C（石墨）+2H2（g）Ar将K

=0.427和p1=101.3kPa代入得

1=0.392.(没有通入N2时,1=0.309)二、平衡组成-温度图的应用—甲烷渗碳-脱碳图47367387310731273

T/K图3-5甲烷渗碳-脱碳平衡图（p2=101.325kPa)100806040200

w(甲烷)100CH4(g)

C(s)+2H2(g)CH4(g)

C(s)+2H2(g)ReactionofMethanewithBulkIntermetallicsContainingIronClustersYieldsCarbonNanotubesPatriciaC.Tucker,AdrianLita,andSusanE.LatturnerPublicationDate(Web):April17,2013(Communication)DOI:10.1021/cm400422c1、图中的S型对角线系根据前例计算式的计算结果获得；2、图中DB曲线为渗碳-脱碳平衡线；3、曲线右上方区域为渗碳区，左下方为脱碳区4、该图曲线

p2

的对应压力为101.325kPa。当压力改变时曲线将向上下移

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