物理化学化学平衡例题优质PPT.ppt

1、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 =（8.314 Jmol-1K-1）（973 K）ln0.71 =2771 Jmol-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rGm 16.5 kJ.mol-1。设气体均为理想气体，试求 （1

2、）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 =1 0.5 1.5=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523.2 K，100 kPa下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695103 kg.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）

3、设PCl5（g）的解离度为，则：PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g）t=0 n 0 0 nt=te n（1 ）n n n总,e=（n n）+2 n =（1+）n达平衡时：pV=（1+）nRT 解得：=0.80（2）以1 mol PCl5为基准，则：当p=p时，=0.80时，=1.778=2502 Jmol-1（3）例4：已知298 K时的下列数据：BaCO3（s）BaO（s）CO2（g）fHm/kJmol-1 1219 558 393Sm/JK-1mol-1 112.1 70.3 213.6 求:（1）298 K时分解反应的rGm、rHm、rSm；（2）298 K时BaCO3（s）的分

4、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=4.0 J.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）298 K时：rHm=fHm（BaO,s）+fHm（CO2,g）fHm（BaCO3,s）=268 kJ.mol-1rSm=Sm（BaO,s）+Sm（CO2,g）Sm（BaCO3,s）=171.8 J.K-1.mol-1rGm=rHm TrSm=217 kJ.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:pC

5、O2=p rGm=RTlnK=0即 rGm=rHm TrSm=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=4.0 J.K-1.mol-1，欲求1000 K BaCO3（s）的分解压力，有以下两种方法：方法1：先求出1000 K时的rHm，再求K（1000 K）；rHm（1000 K）=rHm（298 K）+Cp（1000-298）=271 kJ.mol-1 rSm（1000 K）=rSm（298 K）+Cp ln（1000/298）=176.6 J.K-1.mol-1 rGm（1000 K）=rHm（1000 K）TrSm（1000 K）=94 kJ.mol-1方法2：先导出K与T的关系，由此关系式求出K（1000 K）。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（1000 K）=11.4 K（1000 K）=1.2310-5