天大物理化学第五版第五章化学平衡.ppt

* 温度一定， 　 一定 ??B (g) = 0时，p对Ky无影响，故对平衡无影响。 　　　　例：CO(g)+H2O(g) == H2(g)+CO2(g) ??B(g) 0时，p?， Ky ?，平衡向左移动； 例：C(s) + CO2(g) == 2CO(g) ??B (g) 0时，p?， Ky ?，平衡向右移动； 例：N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) 结论：加压对气体物质的量减小（??B (g) 0）的反应有利， 　　减压对气体物质的量增加（??B (g) 0）的反应有利。 * 为什么利用Ky 的变化可以判断压力对反应平衡的移动的影响？ 根据 代入 可得： 对于一个已处于平衡的反应，如果加压会使Ky减小，则瞬间的Jy将大于Ky ，使?rGm0，所以平衡将向左移动。同理可分析压力使Ky 改变时的其它情况。 * 2. 惰性组分对平衡移动的影响 　　恒温恒压下的反应，　 恒定、总压p保持不变，加入惰性气体，将使系统中总的物质的量?nB变大 。 ??B(g) ? 0 时 　加入惰性气体， ?nB?， Kn ? ，平衡向右移动； ??B(g) ? 0 时 　加入惰性气体， ?nB ?， Kn?，平衡向左移动。 结论：加入惰性气体，相当于系统总压降低，对气体 　　　物质的量增加（??B(g)? 0）的反应有利。 * 例：甲烷在500oC分解： CH4(g) == C(s) + 2H2(g) =5.56 kJ?mol-1 求： (1) =？ (2) p=1atm 和 0.5atm，不含惰性气体时，CH4 的? =？ (3) p=1atm，含50%惰性气体时，CH4的? =？ 解：(1) (2) CH4(g) == C(s) + 2H2(g) 开始n/mol 1 0 平衡n/mol 1–? 2? ?nB =1+ ?， ??B =1 * p=101.325 kPa时，? = 0.307 p= 50.663 kPa时， ? = 0.415 p?，有利于CH4的分解 (3) CH4(g) == C(s) + 2H2(g) 惰性气体 开始n/mol 1 0 1 平衡n/mol 1- ? 2 ? 1 ?nB =2+ ?， ??B =1 p =101.325 kPa时，? = 0.391 加入惰性气体，相当于p?，有利于V?的反应 注意：对于恒容反应，加入惰性气体后，不会改变系统中各　　　组分的分压，所以对反应平衡无影响。 * 3. 增加反应物的量对平衡移动的影响 对于有不止一种反应物参加的反应，如： 　　恒温恒容条件下增加反应物的量和恒温恒压条件下增加反应物的量，对平衡移动的影响是不同的。 　　在恒温、恒容的条件下，增加反应物的量，无论是单独增加一种还是同时增加两种，都是会使平衡向右移动，对产物的生成有利。 如果一个反应的两种原料气中，A气体较B气体便宜很多，而A气体又很容易从混合气中分离，那么为了充分利用B气体，可使A气体大大过量，以尽量提高B的转化率，以提高经济效益。 * 但在恒温、恒压条件下，加入反应物却不一定总使平衡向右移动，反应物A与B的起始摩尔配比会对平衡移动产生影响。 恒T、p下反应物不止一种的反应达到平衡时，再加入某种反应物B对平衡移动的影响可根据 来判断，当计算结果大于零时，说明Jy将随nB的增加而增加，平衡向左移动。而该式只有在同时满足下面二个条件时，其值才有可能大于零：(1)反应物计量系数之和大于产物计量系数之和；(2)平衡时反应物B的摩尔分数yB大于?B/??B 。 例如：合成氨的反应 当起始反应物配比为1:1时，达到平衡的系统中 ，此时再加入N2，会使平衡向左移动。 * 设反应物的起始摩尔比 r = nA/nB ，总压不变时， r? ，产物的平衡含量