平衡常数的测定课件.ppt

1、主要内容主要内容化学平衡的条件化学平衡的条件1化学反应等温方程式化学反应等温方程式3化学平衡的影响因素化学平衡的影响因素4化学反应平衡常数化学反应平衡常数24.1 化学平衡的条件化学平衡的条件化学反应体系化学反应体系热力学基本方程热力学基本方程化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度化学反应体系化学反应体系化学反应体系：封闭的单相体系，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：DEFGdefg BB0B各物质的变化量必须满足：BBddnBBddn根据反应进度的定义，可以得到：热力学基本方程热力学基本方程BBBddddnpVTSG,BBBBBBdddT pGn（）BB(dd)n等温、等压条件下，,

2、BBB()(a)T pG 当时：1 molrm,BBB (b)T pG（）热力学基本方程热力学基本方程这两个公式适用条件：（1）等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应；（2）反应过程中，各物质的化学势 保持不变。B 公式(a)表示有限体系中发生微小的变化；公式(b)表示在大量的体系中发生了反应进度等于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变，化学势也保持不变。化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度用 判断都是等效的。,Brm,B(),()T pBT pGG 或 rm,()0T pG反应自发地向右进行rm,()0T pG反应自发地向左进行，不可能自发向右进行rm,()0T pG反应达到平衡4

3、.2 化学反应的平衡常数和等温方程式化学反应的平衡常数和等温方程式(任何气体B化学势的表达式(化学反应等温方程式(热力学平衡常数(用化学反应等温式判断反应方向理想气体理想气体B化学势的表达式：化学势的表达式：将化学势表示式代入的计算式，得：pTG,mr)(rmBBB()()GTT 令：称为化学反应标准摩尔Gibbs 函数变化值，只是温度的函数。rm()GT(,)()lnBBBpT PTRTpBBB,mr)(pTG()lnBBBBBBpTRTp,()()lnBrm T PrmBBpGGTRTp 化学反应等温方程式化学反应等温方程式DEGHdegh有任意反应()()()ln()()ghGHrmrm

4、deDEppppGGTRTpppp()()()()()BghGHBpdeDEBpppppJppppp令化学反应等温方程式化学反应等温方程式这就是化学反应等温方程式。JP 称为“压力商”，可以通过各物质的分压求算。值也可以通过多种方法计算，从而可得 的值。rm()GTmrGrm()GT的求法：（1）rmrmrm()()()GTHTTST （2）用 求算。fmGrmBfmB(B)GG()lnrmrmPGGTRTJ 标准平衡常数标准平衡常数当体系达到平衡，则0mr G()()()ln()()eqeqghGHrmeqeqdeDEppppGTRTpppp lnRT K 标准平衡常数标准平衡常数Beqeq

5、ghGHeqBeqeqdeBDEpp()()pppK()ppp()()pp K 称为热力学平衡常数，它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“压力商”，是量纲1的量，单位为1。K与标准化学势有关，所以又称为标准平衡常数。用化学反应等温式判断反应方向用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为：rmlnlnPGRTKRTJ rm0pKJG反应向右自发进行rm0pKJG反应向左自发进行rm0pKJG反应达平衡4.3 平衡常数与化学方程式的关系平衡常数与化学方程式的关系经验平衡常数c1.2.3.4.pynKKKK平衡常数与化学方程式的关系复相化学反应与解离压力平衡常数与化学方程式的关系平衡常数

6、与化学方程式的关系rm()lnGTRTK rm,2rm,12GG 221()KK例如：HI(g)2g)(Ig)(H22HI(g)g)(Ig)(H221221（1）（2）下标 m 表示反应进度为 1 mol 时的标准Gibbs函数的变化值。显然，化学反应方程中计量系数呈倍数关系，的值也呈倍数关系，而 值则呈指数的关系。rm()GTK化学反应标准平衡常数之间的关系化学反应标准平衡常数之间的关系22rm(1)C(s)O(g)CO(g)(1)G122rm2(2)CO(g)O(g)CO(g)(2)G12rm2(3)C(s)O(g)CO(g)(3)Grmrmrm(3)(1)(2)GGG(1)(3)(2)K

7、KK(1)-(2)得（3）应用：计算实验不易测定的平衡常数例如，求 的平衡常数122C(s)O(g)CO(g)什么叫复相化学反应？什么叫复相化学反应？2(CO)/Kpp称为 的解离压力。)CO(2p)s(CaCO3例如，有下述反应，并设气体为理想气体：有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。只考虑凝聚相是纯态的情况，纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关。或有纯凝聚相参加的反应，其平衡常数的表示式中不出现凝聚相。)g(CO)s(CaO)s(CaCO23解离压力解离压力(dissociation pressure)某固体物质发生解

8、离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力，显然这压力在定温下有定值。如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的总和称为解离压。S(g)H)g(NHHS(s)NH234例如：S)H()NH(23ppp解离压力32(NH)(H S)pKppp则热力学平衡常数：214(/)p p经验平衡常数经验平衡常数 反应达平衡时，用反应物和生成物的实际压力、摩尔分数或浓度代入计算，得到的平衡常数称为经验平衡常数，一般有单位。例如，对任意反应：DEGHdeghBdHGeqBBDE)()(gheeqeqeqpeqppKppppK1.用压力表示的经验平衡常数当 时，的单位为1。0BpK经验平衡常数经验平衡常数BHGBB

9、DEghxdexxKxxxBBpKKpxxK2.用摩尔分数表示的平衡常数对理想气体，符合Dalton分压定律，BBpxp DEGHdegh经验平衡常数经验平衡常数BHGBBDEghcdeccKcccBB)(RTKKpccK3用物质的量浓度表示的平衡常数对理想气体，cRTp DEGHdegh经验平衡常数经验平衡常数2213901800.902100 10COpCOppKKppp例题：在例题：在973K时，已知反应时，已知反应 的的 =90180Pa，计算该反应的计算该反应的K 和和Kc2CO(g)C(s)2CO(g)pK解：31BBpcmmol15.11973314.890180RTKK4.4平

10、衡常数的测定和平衡转化率的计算平衡常数的测定和平衡转化率的计算 平衡常数的测定平衡常数的测定平衡转化率的计算平衡转化率的计算 化学平衡计算举例化学平衡计算举例平衡常数的测定平衡常数的测定 （1）物理方法 直接测定与浓度或压力呈线性关系的物理量，如折光率、电导率、颜色、光的吸收、定量的色谱图谱和磁共振谱等，求出平衡的组成。这种方法不干扰体系的平衡状态。（2）化学方法 用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方法使反应停止，然后用化学分析的方法求出平衡的组成。平衡常数的测定平衡常数的测定系统平衡的判断：（1）若系统达平衡，则外界条件不变，无论经过多长时间，系统中各物质的浓度均不再改变。（2）从反应物开始正向进行

11、反应，或从生成物开始逆向进行反应，达平衡后，所得平衡常数应相等。（3）任意改变参加反应各物质的最初浓度，达平衡后所得平衡常数相同。平衡常数的测定平衡常数的测定例：反应 将 放入抽空的容器，520K时平衡，测得 总压力为5066Pa。另一实验中，将0.02mol 和0.02mol 引入42.7dm3的抽空容器中，仍保持 520K。试求平衡后各物质的物质的量。43NH Cl(s)NH(g)HCl(g)4NH Cl(s)4NH Cl(s)3NH(g)平衡常数的测定平衡常数的测定解：实验一，3NHHClppp5066Pa总且3NHHCl5066ppPa23NH2HCl24ppp2Kppp506626.

12、42 10100000（）（）平衡常数的测定平衡常数的测定实验二，0.02mol 产生的压力为3NH(g)3NH3nRT0.02 80314 520p2025PaV42.7 1033NHHClNHHCl4HCl2p(pp)ppK6.42 10pp(p)解得HClp1712Pa3NHp171220253737Pa平衡常数的测定平衡常数的测定3HClHClPV1712 42.7 100.0169molRT8.314 520n同理：34NHNH Cl0.0369moln0.020.01690.0031moln平衡转化率平衡转化率 平衡转化率又称为理论转化率，是达到平衡后，反应物转化为产物的百分数。1

13、00%达平衡后原料转化为产物的量平衡转化率投入原料的量 工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小于平衡转化率。化学平衡计算举例化学平衡计算举例例1：实验测得反应A(g)+B(s)2C(g)在300600K之间 的标准平衡常数K与温度的关系为：5100lnK8.20T 若500K，总压力为200kPa下达平衡，则C的分压 为多少？求该反应在500K时的rmrmrmG,H,S化学平衡计算举例化学平衡计算举例5100lnK8.20T 解：rmGRTlnK5100R8.20RT rmrmrmGHTS31rmH5100R5100 8.31

14、442.40 10 J mol 11rmS8.20R8.20 8.31468.17J molK 31rmG(500K)42.40 1068.17 5008314J mol 化学平衡计算举例化学平衡计算举例5100K(500K)exp(8.20)0.1353500A(g)+B(s)2C(g)平衡 1-2 n总=1-+2 =(1+)mol224PK()0.1353P1 解得：0.129 C22 0.129P()P()20045.69kPa11 0.129 化学平衡计算举例化学平衡计算举例例2：已知25时Ag2O(s)的 Ag2O(s)，Ag(s)，O2(g)在25时 分别为121.71，42.69

15、和205.14Jmol-1K-1。求25时Ag2O(s)的分解压力。纯Ag(s)在25，100kPa的空气中能否被氧化？已知空气中氧的含量为0.21（摩尔分数）。1fmH30.59kJ mol mS 化学平衡计算举例化学平衡计算举例解解：（：（1）221Ag O()2Ag()O()2ssg12(Ag O)30.59rmfmHHkJ mol 221112()()(Ag O)212 42.69205.14 121.71266.24rmmmmSSAgSOSJ molK33130.59 10298 66.2410.84 10rmrmrmGHTSJ mol 化学平衡计算举例化学平衡计算举例310.84

16、10exp()exp()0.01268.314 298rmGKRT222()0.012610015.9OpKPPa211220.21 100()()0.461100OpJPJK温度对标准平衡常数的影响温度对标准平衡常数的影响压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响4.5 化学平衡的影响因素化学平衡的影响因素Gibbs-Helmholtz方程方程vant Hoff 等压方程等压方程vant Hoff 方程的微分式方程的微分式vant Hoff 方程的积分式方程的积分式4.5.1 温度对标准平衡常数的影响温度对

17、标准平衡常数的影响Gibbs-Helmholtz方程方程dGSdTVdp pGST pGST根据热力学基本公根据热力学基本公式式rmrmpGSTGHT S GHST pGST已知已知 代入代入得得pGGHTTGibbs-Helmholtz方程方程Gibbs-Helmholtz 方程方程pGGHTT 221pGGHTTTT 2pGTHTT 两边同除两边同除T并移项，得并移项，得Gibbs-Helmholtz方程方程根据微分公式根据微分公式d uvdvduuvdxdxdx2rrmpGmHTTT 2mmrrpGTHTT如果参加反应的各物质都处于标准态，则如果参加反应的各物质都处于标准态，则Gibbs

18、-Helmholtz 方程方程vant Hoff方程的微分式方程的微分式rmrm2()pGHTTT 根据Gibbs-Helmholtz方程，若反应物质都处于标准态，则有：rm2dlndHKTRTrml n GRTK 这就是vant Hoff等压方程的微分式rm2dlndHKTRTvant Hoff 方程的微分式方程的微分式吸热反应，吸热反应，升高温度，升高温度，增大增大，对正反应对正反应有利有利。rm0HKdln0dKT放热反应，放热反应，升高温度，升高温度，减小减小，对正反应对正反应不利不利。Krm0Hdln0dKT总结：总结：T，对对吸热吸热反应有利。反应有利。vant Hoff 方程的积

19、分式方程的积分式rm2dlndTHKRT2rm112()11ln()()KTHKTRTT分分两种情况讨论两种情况讨论(1)若温度区间不大，可视为常数rmH定积分:应用：应用：该公式常用来从已知一个温度下的平衡常数该公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温度下的平衡常数。求出另一温度下的平衡常数。rm2dlndHKTRTvant Hoff 方程的积分式方程的积分式rmlnCHKRT rm2dlndTHKRT不定积分不定积分:K已知一个温度的已知一个温度的 及及 ，就能求出常数，就能求出常数CrmH(2)若若 值与温度有关，则将值与温度有关，则将 与温度与温度T的关系式代入微分式进行积分，并

20、利用表值求的关系式代入微分式进行积分，并利用表值求出积分常数出积分常数rmHrmH总总 结结v温度是平衡常数的单值函数温度是平衡常数的单值函数v利用利用vant Hoff等压方程的微分式可以定性等压方程的微分式可以定性判断温度如何影响化学平衡常数判断温度如何影响化学平衡常数v温度升高对吸热反应有利温度升高对吸热反应有利v利用利用vant Hoff等压方程的积分式可以用来等压方程的积分式可以用来计算任意温度下的反应平衡常数计算任意温度下的反应平衡常数注意：只有温度能够改变平衡常数的大小注意：只有温度能够改变平衡常数的大小压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响rmBBB()lnGTRTK 根据根

21、据Lechatelier原理，原理，增加压力，反应向体积减小增加压力，反应向体积减小的方向进行。的方向进行。以理想气体为例讨论以理想气体为例讨论ln()0TKp仅是温度的函数K压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响理想气体的 也仅是温度的函数。cKBBB()ccKc BBB()pKp 因为因为ln()0cTKpBB()cc RTKKp所以所以BBB()c RTp BB()pc RT压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响mBBln()/xTKVpRTp BBBBBB()xpKxp BB()xpKKpBBlnlnln1()()/0()xTTKKdxpppdxxBBB()pKp BBmBB/,x

22、ppp VRT对理想气体对理想气体mBBln()/xTKVpRTp ln()0cTKp所以，在一定温度下所以，在一定温度下，和和 均与压力无关均与压力无关，但但则随压力而改变，既平衡随压力改变而移动。则随压力而改变，既平衡随压力改变而移动。cKKxKln()0TKp总结：总结：压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响mBBln()/xTKVpRTp ，气体分子数减少，随P而增大，即加压，平衡向右移动。0BB ln()0,xTKpxK ，气体分子数增加，随P而减小，即加压，平衡向左移动。0BB ln()0,xTKpxK总结：P，反应向气体分子数减小的方向移

23、动或体积 缩小的方向移动。讨论：讨论：压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响 0gNH2gH3gNBB322 242N O2NO0BBgg例如：P，左移。P，右移。P，不移动。BB2220)g(OH)g(CO)g(H)g(CO压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响242N O()2NO()1 0.5022 0.5021012ggpp例题：在温度例题：在温度T，压力压力P 下下，N2O4(g)有有50.2分解成分解成NO2(g)，若压力扩大若压力扩大10倍，则倍，则N2O4(g)的的分解百分数为分解百分数为多少？多少？解：解：NO22422N O2 0.502()1 0.502K(1)1.3

24、41 0.5021 0.502xxx1 0.5022 0.5021 0.502n 总压力对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响Tln()/ppxBBK 12(2)P1lnln(1)P10lnxxKK解解得：得：(2)0.134xK224(2)0.1341xK 18%即即P，不利于，不利于N2O4(g)的的分解分解惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响 惰性气体不影响平衡常数值，当惰性气体不影响平衡常数值，当 不等于零时，不等于零时，加入惰性气体会影响平衡组成，使平衡发生移动。加入惰性气体会影响平衡组成，使平衡发生移动。BB()()()()BBBBBBBBghGHxdeDEghGHnde

25、DEBBBBxxppKKpxxpnnppKnnpnpn惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响()BBnBBpKKpn0BB nBBnK，加入惰气，加入惰气，增大，则增大，则 增大，平衡增大，平衡右右移移0BB nBBnK，加入惰气，加入惰气，增大，则增大，则 减小，平衡减小，平衡左左移移讨论：讨论：结论：结论：当当总压总压一定时，惰性气体的存在实际上起了一定时，惰性气体的存在实际上起了稀释稀释 作用，它和减少系统的总压的效果是一样的作用，它和减少系统的总压的效果是一样的惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响 对于分子数增加的反应，加入水气或氮气，会使反对于分子数增加的反应，

26、加入水气或氮气，会使反应物转化率提高，使产物的含量增加。应物转化率提高，使产物的含量增加。实际生产过程中，原料气中常混有不参加反应的惰性实际生产过程中，原料气中常混有不参加反应的惰性气体。例如，合成氨的原料气中常含有气体。例如，合成氨的原料气中常含有Ar、CH4等。等。SO2SO3过程中需过程中需O2，而通入空气，则多余的而通入空气，则多余的N2不参不参加反应。加反应。惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响例如：例如：(1)乙苯脱氢制苯乙烯的反应，通入水蒸气，可增加乙苯脱氢制苯乙烯的反应，通入水蒸气，可增加 乙苯的转化率。乙苯的转化率。(2)合成氨反应，当合成氨反应，当Ar、CH4积

27、累过多时，影响合成积累过多时，影响合成 氨的产率，因此每隔一定的时间对原料气进行处氨的产率，因此每隔一定的时间对原料气进行处 理。例如放空，补新鲜气体或回收有用的惰气。理。例如放空，补新鲜气体或回收有用的惰气。惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响例题：常压下乙苯脱氢制苯乙烯的反应，已知例题：常压下乙苯脱氢制苯乙烯的反应，已知873K 时时K=0.178。若原料气中若原料气中乙苯与水蒸气的比乙苯与水蒸气的比 例为例为1:9，求乙苯的最大转化率。若不添加水，求乙苯的最大转化率。若不添加水 蒸气，则乙苯的转化率为多少？蒸气，则乙苯的转化率为多少？惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡

28、的影响()0.17810BB2xxpxKKKp1-xx解：解：起始起始 1 0 0 9平衡平衡 1-x x x 9n总=1-x+x+x+9=（10+x）mol解得：x=0.728 mol0.7281001%=72.8%)g(OH)g(H)g(CHCHHC)g(HCHC222565256惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响若不添加水蒸气，则若不添加水蒸气，则解得：解得：x=0.389 mol0.3891001%=38.9%结论：结论：在总压一定的条件下，增加惰性组分与减压的在总压一定的条件下，增加惰性组分与减压的 效果相同效果相同0.1782x2xKK1-xn总=1-x+x+x=（1

29、+x）mol总总 结结v在一定温度下在一定温度下，和和 均与压力无关均与压力无关，但但 则则随压力而改变，既平衡随压力改变而移动随压力而改变，既平衡随压力改变而移动vPP，反应向气体，反应向气体分子数减小分子数减小的方向移动或的方向移动或体积减体积减小小的方向移动的方向移动v当总压一定时，惰性气体的存在实际上起了当总压一定时，惰性气体的存在实际上起了稀释稀释作作用，它和减少系统的总压的效果是一样的用，它和减少系统的总压的效果是一样的cKKxK惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响练习题练习题:设在某温度下，有一定量的设在某温度下，有一定量的PCl5(g)在在p下的体积下的体积为为1d

30、m3,在该情况下在该情况下PCl5解离度（平衡时分解的百分数）解离度（平衡时分解的百分数）为为50%，用计算说明下列几种情况下，用计算说明下列几种情况下PCl5的解离度是增的解离度是增大还是减小？大还是减小？(1)使气体的总压减小，直至体积增加到使气体的总压减小，直至体积增加到2dm3。(2)通入通入N2，使体积增加到，使体积增加到2dm3，而压力维持不变。，而压力维持不变。(3)通入通入N2，使压力增加到，使压力增加到2p，而体积仍然维持不变。，而体积仍然维持不变。(4)通入通入Cl2，使，使压力增加到压力增加到2p，而体积仍然维持不变。，而体积仍然维持不变。浓度对化学平衡的影响浓度对化学平

31、衡的影响v增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向右移动增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向右移动v减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向左移动减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向左移动Lechatelier平衡移动规律：平衡移动的方平衡移动规律：平衡移动的方 向总是向总是削弱削弱或或反抗外界条件改变反抗外界条件改变的影响。的影响。辅导答疑辅导答疑4.1 为什么化学反应通常不能进行到底？答：严格讲，反应物与产物处于同一体系的反应都是可逆的，不能进行到底。只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故。辅导答疑辅导答疑 4.

32、2 什么是经验平衡常数？答：达到平衡时，用反应物和生成物的实际压力、摩尔分数或物质的量浓度代入计算，得到的平衡常数称为经验平衡常数，当反应物和生成物的分子数不等时，经验平衡常数有单位。辅导答疑辅导答疑4.3 什么是复相化学反应？答：有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。只考虑凝聚相是纯态的情况，纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关。辅导答疑辅导答疑4.4 什么是解离压力？答：某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力，显然这压力在定温下有定值。如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的总和称为解离压。辅导答疑辅导

33、答疑4.5 什么是标准摩尔生成Gibbs自由能？答：因为Gibbs自由能的绝对值不知道，所以只能用相对标准，即将标准压力下稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）的生成Gibbs自由能看作零，则：在标准压力下，由稳定单质生成1mol化合物时Gibbs自由能的变化值称为化合物的标准生成Gibbs自由能，用如下符号表示(通常在298.15 K时的值有表可查)。fmG（化合物，物态，温度）辅导答疑辅导答疑4.6 什么是离子的标准摩尔生成吉布斯自由能？1fm(H,1mol kg)0Gaq m答：有离子参加的反应，主要是电解质溶液。溶质的浓度主要用质量摩尔浓度表示，用的标准态是 且具有稀溶液性质的假

34、想状态，这时规定的相对标准为:-11mol kgm 由此而得到其他离子的标准摩尔生成Gibbs自由能的数值。辅导答疑辅导答疑rmBBB()()GTT 4.7 根据公式，所以说 是在平衡状态时的Gibbs自由能的变化值，这样说对不对?rmlnaGRTK rmG答：不对。在等温、等压、不作非膨胀功时，Gibbs自由能的变化值等于零，这样才得到上述公式。是在标准状态下吉布斯自由能的变化值，在数值上等于反应式中各物质标准化学势的代数和，即：rmG 辅导答疑辅导答疑4.8 在一定的温度、压力且不作非膨胀功的条件下，若某反应的 ，能否研制出一种催化剂使反应正向进行？r0G答：不能。催化剂只能改变反应的速率

35、，而不能改变反应的方向。用热力学函数判断出的不能进行的反应，用任何方法都不能使它进行。辅导答疑辅导答疑4.9 若用下列两个化学计量方程式来表示合成氨反应，两者的 和 的关系如何？KrmG223223(1)N(g)+3H(g)=2NH13(2)N(g)+H(g)=NH22答：的下标“m”表示反应进度为1 mol时Gibbs自由能的变化值，现在两个反应式中各物的量成倍数关系，所以。rmG2(1)(2)KKrmrm(1)2(2)GG 辅导答疑辅导答疑4.10 反应达到平衡时，宏观和微观特征有何区别？答：到达平衡时，宏观上反应物和生成物的量不再随时间而变化，好像反应停止了。而微观上，反应仍在不断的进行

36、，反应物分子变为生成物分子，而生成物分子又不断变成反应物分子，只是正、逆变化的速率恰好相等，使反应物和生成物的量不再随时间而改变。辅导答疑辅导答疑4.11 合成氨反应达到平衡后，保持体系温度和压力不变，加入水气作为惰性气体，并设所有气体近似为理想气体，问：(1)氨的百分含量有何变化？(2)热力学平衡常数有何变化？答：(1)合成氨是气体分子数减少的反应，加入惰性气体相当于降低压力，不利于正向反应，氨的百分含量会下降。(2)热力学平衡常数不变，因为气体为理想气体，仅是温度的函数。pK 辅导答疑辅导答疑4.12 2221MgO(s)+Cl(g)=MgCl(s)+O(g)2 该反应达平衡后，增加总压，

37、保持温度不变，气体可视为理想气体。则 和 有何变化？xKpK答：不变，因为气体是理想气体，仅是温度的函数。但 增加，因为这是气体分子数减少的反应，增加总压有利于正向反应，氧气含量会增加，氯气含量会减少。pKpKxK 辅导答疑辅导答疑 A(s)B(g)+2C(g)4.13 如下分解反应的热力学平衡常数 与离解压 p之间的关系如何？pK答：22BBcc2(),()33pppppKpppp34()27ppKp则：辅导答疑辅导答疑 22C(s)+H O(g)H(g)+CO(g)4.14 工业上制水煤气的反应为答：只要碳是纯的固态，则它的相对活度等于1，它的化学势就等于标准态时的化学势，在复相化学平衡中

38、，纯固体项不出现在平衡常数的表达式中，则对平衡无影响。(1)增加碳的含量 ,设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH 辅导答疑辅导答疑 22C(s)+H O(g)H(g)+CO(g)4.14 工业上制水煤气的反应为答：提高反应温度会使平衡右移，因为这是一个吸热反应。(2)提高反应温度 ,设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH 辅导答疑辅导答疑22C(s)+H O(g)H(g)+CO(g)4.14 工业上制水煤气的反应为答：增加体系的总压力会使平衡左移，因为这是一个气体分子数增加的反应，增加压力

39、，会使平衡向体积变小的方向移动。(3)增加体系的总压力 ,设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH 辅导答疑辅导答疑22C(s)+H O(g)H(g)+CO(g)4.14 工业上制水煤气的反应为答：增加水气的分压，水是反应物，会使平衡向正向移动。(4)增加水气分压 ,设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH 辅导答疑辅导答疑22C(s)+H O(g)H(g)+CO(g)4.14 工业上制水煤气的反应为答：增加氮气会使平衡右移。因为这是气体分子数增加的反应，增加惰性气体，使气态物质的总量增加，似乎

40、将产物稀释了，相当于减少了体系的总压，所以产物的含量会增加，但这不会影响平衡常数的数值。(5)增加氮气分压 ,设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH 辅导答疑辅导答疑532PCl(s)PCl(g)+Cl(g)4.15 五氯化磷的分解反应如下，答：降低总压有利于正向反应，使解离度增加，因为这是气体分子数增加的反应。(1)降低气体总压 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）辅导答疑辅导答疑532PCl(s)PCl(g)+Cl(g)4.15 五氯化磷的分解反应如下，答：通入氮气，虽压力不变

41、，这对气体分子数增加的反应，相当于起了稀释、降压作用，所以解离度增加。(2)通入氮气，保持压力不变，使体积增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）辅导答疑辅导答疑532PCl(s)PCl(g)+Cl(g)4.15 五氯化磷的分解反应如下，答：通入氮气，因体积保持不变，压力和气体的总物质量的比值不变，解离度亦不变。(3)通入氮气，保持体积不变，使压力增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）辅导答疑辅导答疑532PCl(s)PCl(g)+Cl(g)4.15 五氯化磷的分解反应如下，答：通入氯气，增加了生成物，使平衡左移，解离度下降。(4)通入氯气，保持体积不变，使压力增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）物理物理化学化学