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物理化学 第四章 化学平衡 习题
3.气相反应中标准平衡常数与经验平衡常数之间的关系
K K P ( p)
p
B
K (c RT / p)
C
B
Kx ( p / p )
B
Kn (
p
n
p
)
B
B
三、平衡常数的计算
rG RT ln K
1. r Gm ( P f Gm )产 ( R f Gm )反
2.溶液反应的标准平衡常数 理想溶液: 非理想溶液:
g h ( c / c ) ( c / c ) G H Kc ( c A / c ) a ( cB / c ) b
(aG ) g (aH ) h Ka ( a A ) a ( aB ) b
对于复相反应平衡常数表达式中不出现凝聚相。
3.惰性气体对化学平衡的影响
g h g h x x n p B =K( p ) B B G H G nH K p K( a b(p) a b( ) n x p) x A xB nA nB n B nB
B
B
0
加入惰性气体
nB 增加 (
p B ) nB
(×) 4.在等温等压W,=0的条件下,△rGm<
0时,若此值越小,自发反应的趋势越大,反 应进行的越快。
(×) 5.某化学反应
r Gm 0 则K 一定小于1。
(×) 6.一个已达平衡的化学反应,只有当标
准平衡常数改变时,平衡才会移动 .
二、选择题 1.已知温度T时反应 H2O(g)=H2(g)+O2(g) 的Kp1,及反应 CO2(g)= CO(g)+O2(g) (4) 的Kp2,则同温度下反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的Kp3为 (1)Kp3= Kp1+ Kp2 (2)Kp3= Kp1· Kp2 (3)Kp3= Kp2/Kp1 (4)Kp3= Kp1/Kp2
∵(1)-(2)=(3)
2.在标准状态下,红辰砂 HgS 与黑辰砂 HgS 的转化反应 HgS HgS G 其 r m =17154-25.48TJ,则在100℃时 (1) HgS 较 HgS 稳定
HgS 与 HgS 处于平衡态 (2)
p 1/ 2
pO2
(2)
rGm RT ln K p 15.96kJ mol 1
H r m 微分式: ( ) P T RT 2 ln K p
ln K p
rH 0 吸热反应 (
m
T
ln K p
) 0 p P
随温度升高而增加 .
rH 0 放热反应 (
m
T
随温度升高而下降 K p ) 0 P
rH m A 积分式 : ln K p RT
4.已知718K时Ag2O(s)的分解压力为
20.9743MPa,则此分解反应
Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)
的 rGm 为
(1)-9.865kJ· mol-1 (2)-15.96 kJ· mol-1
(3)-19.73 kJ· mol-1(4)-31.83 kJ· mol-1
20974.3 1/ 2 K ( ) ( ) 14.48 p 100
rH 1 1 m ( - ) 或 ln K p 2 ln K p1 R T1 T2
2.压力对化学平衡的影响 B K K(p/p)
p x
只是温度的函数,与压力无关 Kp
B 0 (
lnK x p增加,Kx增大,平衡向右移动 ) T 0 p p增加,Kx减小,平衡向左移动 B 0 ( lnK x ) T 0 p
m
2. r Gm r H m T r Sm
G zFE 3. r m
4.通过测K→求
rG
m 组合后再求
K
P
四、吉布斯焓变的近似计算
r G r H
mT
m 298
T S
r m 298
五、温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响 1.温度对化学平衡的影响—范特霍夫等压式
第 四 章
化学平衡
主要解决的问题 化学反应的方向限度
基本要求及主要公式
一、化学反应的方向和限度的判据
1.化学势判据 dGp T=∑μBdnB≤0
<0 自发 =0 可逆
2.化学反应等温式 △rGm=-RTlnKp+RTlnQp Qp<Kp Qp=Kp △rGm<0 反应正向进行 △rGm=0 反应达平衡
HgS 较 HgS 稳定 (3)
(4)无法判断何者稳定
rGm 0
(1)
不能转化
3.有一理想气体反应A+B=2C,在某一温度下
rG 进行,按下列条件之一可以用 m 直接判断反应
方向。 (1)任意压力和组成 (2)总压100kPa,xA=xB=xC=1/3 (3)总压300kPa,xA=xB=xC=1/3 (4)总压400kPa,xA=xB=1/4,xC=1/2 (3)
减小
Kn增大,平衡向右移动。
B
0 加入惰性气体
n 增加 平衡向左移动。
B
练 习 题
一、判断题 以下说法对吗? (×) 1.在等温等压下,△rGm>0的反应不能进行。 (√) 2.△rGm的大小表示反应系统处于该反应 进度ζ时的反应趋势。 (×) 3.在等温等压 W ' 0 的条件下系统总是 向着吉布斯函数减小的方向进行,若某化学反应 在给定的条件下△rGm<0,则反应物将完全变 成产物,反应将进行到底。
二、平衡常数表达式
1.气体反应的标准平衡常数 对于任意的化学反应 aA+bB=gG+hH
g h ( p / p ) ( p / p ) G H 理想气体: K P ( p A / p ) a ( pB / p ) b
g h ( f / p ) ( f / p ) G H 实际气体: K f ( f A / p ) a ( f B / p )b