第3节 化学反应标准平衡常数.ppt

第3节 化学反应标准平衡常数 一 气体反应的平衡常数 1、理想气体反应的平衡常数 一 气体反应的平衡常数 1 理想气体反应的平衡常数 一 气体反应的平衡常数 (1) Kp定义 一 气体反应的平衡常数 (2) Kx定义 一 气体反应的平衡常数 (3) Kn定义 一 气体反应的平衡常数 (4) Kc定义 2 实际气体反应的平衡常数 对于实际气体混合物，有 Kf 在一般情况下是非量纲一的量，只有当 = 0 时才是量纲一的量。Kf 对于指定的反应亦只是温度的函数。 在p→0的极限情况下 γB=1，Kγ=1，则Kf 在数值上等于Kp 。 例5-2 P129 [平衡组成的计算] 理想气体反应 2A(g) + D(g)→G(g) + H(g) 的 (800K) = - 12.552 kJ·mol-1。在800 K的条件下将 3.0 mol的A、1.0 mol的D 和4.0 mol的G 放入8.0 dm3的容器中。试计算各反应物质平衡时的量。 解: lg = - /(2.303RT) = 6.60 以 pB = nBRT/V 代入得  = = 6.60 (上标“eq”均被略去) 例5-2 P129 [平衡组成的计算] 理想气体反应 2A(g) + D(g)→G(g) + H(g) 设反应达到平衡时已反应掉D的物质的量为x，则有nA=3 – 2x , nD=1 – x , nG= 4+x , nH = x。 代入式 = 整理得方程： x3 – 3.995 x2 +5.269 x – 2.250 = 0 解方程求出 x = 0.93，因此平衡时各物质的量分别为 nA= 1.14mol , nD=0.07mol ,nG= 4.93mol, nH= 0.93mol 例 [平衡常数计算] 已知合成氨反应： N2 (g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(g)， 在500℃时， =－71.90 kJ·mol-1 故在极低的压力下反应的Kp ＝ ① 。知道500℃，6?107Pa下，反应的 ＝0.2，则在此温度、压力下反应的 Kf ＝ ② ， Kp ＝ ③ 。 平衡常数计算[例] ①低压时可视为理想气体 二 液相混合物与溶液中的平衡常数 1、液相混合物各组分间反应化学平衡 1. 液相混合物各组分间反应的化学平衡 组分B的化学势表达式为 2. 溶液中反应的化学平衡 其值可按下式进行计算： 2. 溶液中反应的化学平衡 其中：aA=γAxA , aB,b=γBbB /b? 。所以标准平衡常数为： 三 多相反应的化学平衡 讨论一类最常见的情况：气体与纯固（或液）体间的化学反应。 三 多相反应的化学平衡 多相反应：CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) 当分解产生不止一种气体时， 例5-3 P131 求下述反应的 (298.15K)及Ja表达式： CO2(g)+2NH3(g)＝H2O(l)+CO(NH2)2(aq) 已知 (CO2, g, 298.15K) = -393.8 kJ·mol-1 ; (NH3, g, 298.15K) = - 16.64 kJ·mol-1 (H2O, l, 298.15K) = -237.2 kJ·mol-1 ; [CO(NH2)2, aq,298.15K] = -203.5 kJ·mol-1 例5-3 P131 理想气体、无限稀薄溶液处理 平衡常数的测定 K? =[ peq(NH3)/p?][peq(H2S)/p?] = [peq / (2p?)]2 如 NH4HS(s)的分解反应： NH4HS(s) ＝ NH3(g