物理化學電子教案:27 平衡計算,平衡移動

上傳人:努力****83 文檔編號:115637528 上傳時間:2022-07-03 格式:PPT 頁數(shù):15 大?。?70KB
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1、作業(yè):作業(yè):36,37閱讀:閱讀:A. 9.1 9.274 平衡計算 (Equilibrium calculation)自學要求:(1) 什么是分解壓?它有什么用途?(2) 什么叫平衡轉(zhuǎn)化率?(3) 如何計算同時平衡?75 理想氣體反應平衡常數(shù)的統(tǒng)計計算方法 (Statistical method of calculating K for ideal gas reaction)兩種計算方法(1) 由分子性質(zhì)直接計算K(2) 用手冊數(shù)據(jù)計算K一、平衡常數(shù)的統(tǒng)計表達式一、平衡常數(shù)的統(tǒng)計表達式 (Statistical expression of equilibrium constant)分子性質(zhì)m

2、mmrqGGGGK思路:對理想氣體:0lnUNqNkTGm, 0mlnUNqRTG)K0 ,B(lnmBBm,UNqRTG 若理想氣體B(T, p),則對理想氣體反應Bm,BmrGG)K0 ,B(lnmBBUNqRT)K0 ,B(lnmBBBUNqRTlnKRTRTUNqK)K0(expmrBB(據(jù)rGm的意義)(對一個指定反應rUm(0K)為常數(shù))即)K0(lnmrBBUNqRTRTUNqK)K0(expmrBBvrtB1qqqNNqkThhIkTpkThmkTe118222332)(fTKRTUNqNqNqK)K0(expmrClH2HCl22( qeg0e=1,而核運動不考慮) 由分子性

3、質(zhì)直接計算K十分繁瑣例: H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)二、自由能函數(shù)及計算二、自由能函數(shù)及計算K 的表冊方法的表冊方法 (Free energy function and table-handbook method of calculating K )1. 自由能函數(shù)理想氣體B(T, p),則)K0 ,B(ln)B,(mBmUNqRTTGNqRTUTGln)K0 ,B()B,(Bmm 自由能函數(shù) f(T) f(T)值可由分子性質(zhì)算出,將計算結果列成表格。附錄六列出了一些物質(zhì)在幾個T時的自由能函數(shù)值。2. 表冊法計算K)B,(lnmBmrTGGKRTTUTUTGKR)B,0K

4、()B,0K()B,(lnmBmmBmmmr)0K()(TUTGHClmmmmmr)0K()(2)0K()(TUTGTUTG22ClmmHmm)0K()()0K()(TUTGTUTG其中為反應的自由能函數(shù)變,可查表例: H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)三、三、 rUm (0K)的計算方法的計算方法 不論用哪種方法計算K ,均要先求rUm(0K)。求rUm(0K)有三種方法:查手冊查反應熱(即生成焓)和熱容量熱法查分子光譜離解能光譜離解能法查反應熱和熱焓函數(shù)熱焓函數(shù)法RTUHBmrmrRTUHBmrmr)K0()K0(mrmrUH1、量熱法TCHTHTpd)K0()(K0m,rm

5、rmrTCTHUTpd)()K0(K0m,rmrmr對理想氣體反應,若T=0K,又rCp,m:查Cp,m其中rHm(T):查fHm,一般查 fHm(298K)2、光譜離解能法 分子光譜離解能:1個分子(基態(tài))游離原子(基態(tài)) 定義:D ,dissociation energyD值可查光譜數(shù)據(jù)手冊DCBA?)K0(mrdcbaU(基態(tài))(基態(tài))原子(基態(tài))UUUmr)K0()()(DCBAdDcDLbDaDL)(DCBAdDcDbDaDLB0BBBmr)K0(DLU 對任意反應3、熱焓函數(shù)法熱焓函數(shù): Heat enthalpy function0,2lnlnUVqNkTVTqNkTHNTNV0

6、,2lnUNkTTqNkTNV)K0 ,B(ln),(Bm,B2mURTTqRTTHNVRTTqRTUTHNV,B2mmln)K0 ,B(),(B若理想氣體B(T,p),則 熱焓函數(shù)f(T) f(T)可由分子性質(zhì)求得。一些物質(zhì)在298K時的熱焓函數(shù)列于附錄六。mmmr)K0()(UTH)K0 ,B()(B,mmBUTH)K0 ,B()(B,mBmBUTH)K0()(mrmrUTHmmmrmrmr)K0()()()K0(UTHTHU(反應的熱焓函數(shù)變)其中rHm(T):查fHm,一般查fHm(298K)mmmr)K0()(UTH:查298K時各物質(zhì)的熱焓函數(shù)76 各種因素對化學平衡的影響 (Ef

7、fects of some factors on chemical equilibriumEquilibrium shifts)一、平衡移動問題的共性一、平衡移動問題的共性 (Common character of shifting)初態(tài)平衡狀態(tài)1平衡狀態(tài)2新狀態(tài)改變F移動末態(tài)0m,1r G0m,2r GmrG 0,F(xiàn)對平衡無影響 0,平衡左移 0,平衡右移因此,判斷平衡是否移動或如何移動,關鍵是確定“新狀態(tài)”并計算此時的rGm 。(即平衡移動問題實質(zhì)是反應方向問題)二、溫度、壓力、濃度、惰性氣體對平衡的具體二、溫度、壓力、濃度、惰性氣體對平衡的具體影響影響 (Effects of T, p, c and inert gas on eq.)自學化學平衡化學平衡基本教學要求基本教學要求1 化學反應的K和J、 和 的意義,計算, 用途和區(qū)別。2 平衡計算:平衡組成計算K的計算由K的意義計算由K的定義計算統(tǒng)計方法3 平衡移動mrGmrG

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