物理化学第六章化学平衡2.87MB.ppt

2. 压力对化学平衡的影响 理想气体系统 曲线积分与曲面积分 ① 当 , 体积增大, p 增加, 下降, 向左移动. 讨论: ② 当 , 体积减小, p 增加, 增大, 向右移动. ③ 当 , 体积不变, 改变 p, 平衡不移动. 曲线积分与曲面积分 3. 惰性气体对化学平衡的影响 常压下, kp 为常数, 当 p 一定时: ①当 , 加入惰气, ②当 , 加入惰气, ③当 , 加入惰气, 不变 V, T 不变, kn不变. 当 V 一定时: 曲线积分与曲面积分 §6.8 同时平衡 在一个反应体系中, 如果同时发生几个反应, 当到达平衡态时, 这种情况称为同时平衡。 在处理同时平衡的问题时, 要考虑每个物质的数量在各个反应中的变化, 并在各个平衡方程式中同一物质的数量应保持一致. 曲线积分与曲面积分 例题：600 K时, CH3Cl(g) 与H2O发生反应生成CH3OH, 继而又生成(CH3)2O, 同时存在两个平衡: (1) CH3Cl(g) + H2O(g) = CH3OH(g) + HCl(g) (2) 2CH3OH(g) = (CH3)2O(g) + H2O(g) 已知在该温度下, , 今以等量的CH3Cl和H2O开始, 求CH3Cl的平衡转化率. 曲线积分与曲面积分 解: 设开始时CH3Cl 和 H2O 的摩尔分数为1.0, 到达平衡时,生成HCl的摩尔分数为x,生成(CH3)2O 为y, 则在平衡时各物的量为： (1) CH3Cl(g) + H2O(g) = CH3OH(g) + HCl(g) 1- x 1- x + y x -2y x (2) 2CH3OH(g) = (CH3)2O(g) + H2O(g) x -2y y 1- x + y 因为两个反应的 都等于零, 所以 曲线积分与曲面积分 将两个方程联立, 解得 而 CH3Cl的转化率为0.048或4.8?. x = 0.048, y = 0.009 曲线积分与曲面积分 §6.9 反应的耦合与近似计算 1. 耦合反应(coupling reaction) 设体系中发生两个化学反应, 若一个反应的产物在另一个反应中是反应物之一, 则这两个反应称为耦合反应. 例如： (1) A + B = C + D (2) C + E = F + H 利用 值很负的反应, 将 值负值绝对值较小甚至略大于零的反应带动起来. 曲线积分与曲面积分 例如, 在298.15 K时: 2. 耦合反应的用途: 反应(1)、(2)耦合, 使反应(3)得以顺利进行. 曲线积分与曲面积分 (1) 的估算(Tr=298.15K) 当△Cp不大, 或不要作精确计算时, 设△Cp = 0, 则： 其中: 注*这里实际上设焓和熵变化值与温度无关, 从298.15 K的表值求出任意温度时的 值. 3. 近似计算 曲线积分与曲面积分 (2) 估算反应的有利温度 通常焓变与熵变在化学反应中的符号是相同的. 要使反应顺利进行, 则 越小越好. 提高温度有利反应. (1) (2) 降低温度有利反应. 曲线积分与曲面积分 (3) 转折温度 通常将 时的温度称为转折温度, 意味着反应方向的变化. 这个温度可以用298.15 K时的 和 值进行近似估算. 曲线积分与曲面积分 JACOBUS HENRICUS VAN’T HOFF JACOBUS HENRICUS VAN’T HOFF (1852-1911) Dutch physical chemist,received the first Nobel Prize in chemistry in 1901 for “the discovery of the laws of chemical dynamics and of osmotic pressure.” Van’t Hoff was one of the early developers of the laws of chemical kinetics,developing mehtods for determining the order of a reac