物理化学化学平衡例题优质PPT.ppt

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化学平衡典型例题解：

（1）由于压力较低，可以看作是理想气体反应，于是有B=1，fB=pBB=pB，所以Ka=Kf=Kp，Qa=Qf=Qp，由于各气体的分压相等，所以Qp=1.0rGm=RTlnKp+RTlnQp=（8.314Jmol-1K-1）（973K）ln0.71=2771Jmol-10在该条件下正向反应不能自发进行。

（2）rGm=RTlnKp+RTlnQ即在保持产物分压不变，增加反应物分压的情况下，此反应可以正向自发进行。

例2：

298K，p时，合成氨反应：

1/2N2（g）+3/2H2（g）=NH3（g）的rGm16.5kJ.mol-1。

设气体均为理想气体，试求

（1）该条件下的Kp和Kp；

（2）判断当摩尔比为N2:

H2:

NH31:

3:

2时，反应自发进行的方向。

该反应的=10.51.5=1所以解：

（1）=780

（2）因为总压是p，根据题目给出的摩尔比，三者的分压（此时不是平衡分压）应该分别为p，p和p，可见，在这种分压条件下可见，在这种分压条件下，反应是自发正向进行的。

例3：

PCl5（g）的分解反应PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g），在523.2K，100kPa下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695103kg.m-3，试计算：

（1）PCl5（g）的离解度；

（2）该反应的Kp；

（3）该反应的rGm。

解：

（1）设PCl5（g）的解离度为，则：

PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g）t=0n00nt=ten

（1）nnn总,e=（nn）+2n=（1+）n达平衡时：

pV=（1+）nRT解得：

=0.80

（2）以1molPCl5为基准，则：

当p=p时，=0.80时，=1.778=2502Jmol-1（3）例4：

已知298K时的下列数据：

BaCO3（s）BaO（s）CO2（g）fHm/kJmol-11219558393Sm/JK-1mol-1112.170.3213.6求:

（1）298K时分解反应的rGm、rHm、rSm；

（2）298K时BaCO3（s）的分解压力；

（3）假设分解反应的Cp=0，求BaCO3（s）的分解温度；

（4）若已知分解反应的Cp=4.0J.K-1.mol-1，求1000K时BaCO3（s）的分解压力。

对于分解反应：

BaCO3（s）=BaO（s）+CO2（g）

（1）298K时：

rHm=fHm（BaO,s）+fHm（CO2,g）fHm（BaCO3,s）=268kJ.mol-1rSm=Sm（BaO,s）+Sm（CO2,g）Sm（BaCO3,s）=171.8J.K-1.mol-1rGm=rHmTrSm=217kJ.mol-1

（2）（3）Cp=0,说明rHm及rSm与温度无关,均为常数。

设分解温度为T，在该温度下:

pCO2=prGm=RTlnK=0即rGm=rHmTrSm=0则如果Cp0，必须先将rHm=f（T）及rSm=f（T）的函数形式代入上式，然后再求分解温度，切不可取任意温度下rHm（T）及rSm（T）代入上式。

（4）已知Cp=4.0J.K-1.mol-1，欲求1000KBaCO3（s）的分解压力，有以下两种方法：

方法1：

先求出1000K时的rHm，再求K（1000K）；

rHm（1000K）=rHm（298K）+Cp（1000-298）=271kJ.mol-1rSm（1000K）=rSm（298K）+Cpln（1000/298）=176.6J.K-1.mol-1rGm（1000K）=rHm（1000K）TrSm（1000K）=94kJ.mol-1方法2：

先导出K与T的关系，由此关系式求出K（1000K）。

由其中rHm（T）=（267103+4.0T）J.mol-1代入上式,得:

定积分得：

代入数据，解得：

lnK（1000K）=11.4K（1000K）=1.2310-5