物理化學(xué)（第四版）課件：各種因素對化學(xué)平衡的影響

1條件(2)：移動條件(1)：平衡態(tài)(1)改變T,p或加入惰性組分§3-6各種因素對化學(xué)平衡的影響平衡態(tài)(2)呂查德里(LeChatelier)原理：如果對平衡系統(tǒng)進行干擾，平衡便會向削弱干擾的方向移動。2T↑K

(T)↑平衡向右移動若ΔrHm

(T)＞0,(即吸熱反應(yīng))一、溫度的影響T↓K

(T)↑平衡向右移動若ΔrHm

(T)＜0,(即放熱反應(yīng))3二、濃度的影響向平衡系統(tǒng)中添加反應(yīng)物組分的量或減少產(chǎn)物組分的量，均使平衡向正方向移動。ΔrGm(T)＝－RTlnK

(T)＋RTlnJ

(T)向平衡系統(tǒng)中添加反應(yīng)物組分的量，J

(T)<K

(T)

，ΔrGm(T)＜0,則反應(yīng)的方向向右。減少產(chǎn)物組分的量J

(T)

＜K

(T)，即ΔrGm(T)<0，則反應(yīng)的方向向右。4因K

＝f(T),所以p對K

無影響，但對平衡移動有影響(可能會改變平衡的組成）。三、壓力的影響1、對純凝聚系統(tǒng)的反應(yīng)，壓力p

對Gibbs函數(shù)的影響甚小，壓力變化不大時，G

的變化極小，故化學(xué)平衡不發(fā)生明顯的移動。2、對于有理想氣體參加的反應(yīng)，壓力p

對理想氣體的化學(xué)勢的影響不容忽視，壓力的改變會引起化學(xué)平衡的移動。5代入pB=pxB，p為總壓=(I)(II)若

0，即反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，則p(II)

，而K

(T)不變。則(I)

，即產(chǎn)物在反應(yīng)混合物中占的比例要下降，平衡移動方向為,對生成產(chǎn)物不利。其他情況自行討論。6四、惰性氣體的影響*惰性氣體系指在反應(yīng)系統(tǒng)中不參加反應(yīng)的氣體。它雖然不參加反應(yīng)，但是能改變系統(tǒng)的組成或分壓，從而有可能使平衡發(fā)生移動。1、等溫等壓下加入惰性氣體，由組分的分壓pB必定改變，從而影響化學(xué)平衡。影響的規(guī)律同減少總壓力對反應(yīng)平衡的影響。，nB包含惰性氣體的量72、等溫等容下加入惰性氣體，由pB=nBRT/V

知，改變惰性氣體的量不會改變組分的分壓

pB，因而不會影響平衡。8選擇：合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)達平衡后加入惰性氣體，且保持溫度、總壓不變（氣體為理想氣體），則（）（1）n

N2減少，n

H2減少，n

NH3增加，K

不變（2）n

N2減少，n

H2減少，n

NH3增加，K

增加（3）n

N2，n

H2，n

NH3不變，K

不變（4）n

N2增加，n

H2增加，n

NH3減少，K

不變選（4）9已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反應(yīng)的

rHm

為正，

rSm

為正（設(shè)

rHm

和

rSm

不隨溫度而變化），欲使反應(yīng)正向進行，則一定（1）高溫有利（2）低溫有利（3）與溫度無關(guān)（4）與壓力有關(guān)

選（1）用10[例]反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)==FeO(s)+CO(g)的K

測量結(jié)果如下：T/K873107312731473

K

1.111.802.513.19求:（1）在873

K～1473

K范圍內(nèi)ΔrHm

；（2）求lgK

=f（T）；（3）1337

K時的K

。11解（1）參數(shù)轉(zhuǎn)換

(1/T)×103K1.1500.9320.7850.679lgK

0.0450.2550.4000.504作圖如圖3-3T/K873107312731473

K

1.111.802.513.1912斜率m=-985K13△Hm

=-Rm=(985×2.303×8.3145)

J

mol-1=18.86kJ

mol-114以△Hm

=18.86

kJ

mol-1代入lgK

=-18860J

mol-1/(2.303RT)+1.17=-985/(T/K)+1.17（2）求lgK

=f(T)得B=0.045+(18860/2.303×8.3145×873)=1.17

15

(3)根據(jù)上式求1373K

時的

lgK

(1373K)=-983/1373+1.17=0.455所以K

=2.8516例題：一種制備甲醛的工業(yè)方法是使CH3OH與空氣的混合氣在823K下從銀催化劑上通過。此時銀漸漸失去其光澤，并有一部分成粉末。有人認為生成了Ag2O，你認為合理嗎？已知在298K~823K區(qū)間內(nèi)，Cp,m(Ag)=25.35J

K-1

mol-1,Cp,m(Ag2O)=65.86J

K-1

mol-1,Cp,m(O2,g)=29.36J

K-1

mol-1.17解：本題是根據(jù)

rGm判斷化學(xué)反應(yīng)方向的練習(xí)。反應(yīng)2Ag(s)+?O2(g)=Ag2O(s)

BCp,m=(65.86-225.35-1/229.36)J

K-1

mol-1

=-3.56J

K-1

mol-1.18Ky(298K)=exp[11200/(8.314298)]=91.88利用算出Ky(298K).19再利用算出Ky(823K)算出Ky(823K)=0.018720J

>K

,故不能生成Ag2O。反應(yīng)2Ag(s)+?O2(g)=Ag2O(s)21何時用估算？不需要精確計算時；不可能精確計算時（如查不到需要的數(shù)據(jù)；遇到緊急情況，需要粗略估算數(shù)據(jù)為依據(jù)制定應(yīng)急措施）估算結(jié)果必需基本滿足要求，否則必需進一步計算，例題估算出Ag2O的分解壓力在0.21py附近,則不能用此值判斷Ag2O在空氣中分解如何進一步計算？先估算未查到的數(shù)據(jù)，再進行進一步計算.222.反應(yīng)標準平衡常數(shù)K

的受溫度影響的大小與

有關(guān)；其關(guān)系式為

。1.T溫度下，某溶液反應(yīng)的焓變?yōu)?/p>

rHm，熵變?yōu)?/p>

rSm。同溫度在可逆電池中實現(xiàn)該反應(yīng)時，反應(yīng)熱為

；電功為

。Qr=T

rSm;Wr

=rGm=rHm-T

rSm。233.C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)已知K

(833.15K)=9.01810-2該等壓脫氫反應(yīng)為吸熱過程，討論溫度對反應(yīng)自發(fā)性及平衡轉(zhuǎn)化率的影響；討論等溫下系統(tǒng)總壓對平衡轉(zhuǎn)化率的影響，并計算833.15K下使轉(zhuǎn)化率達到68.6%（摩爾百分數(shù)）時的系統(tǒng)總壓。24解：所以：溫度升高，

rGm減小，對自發(fā)有利。所以：溫度升高，K

增大，平衡轉(zhuǎn)化率提高。25(2)K

僅是溫度的函數(shù)，等溫下改變總壓對K

無影響，而

B>0,p

，J

，反應(yīng)正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率提高。26反應(yīng)