吉林大学：《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 化学平衡（2/3）

§5.3平衡常数及表示式 1.平衡常数 1)化学平衡：等T,P反应达平衡 a)V.=y宏观上反应物和产物浓度不随时间变化 b)外界条件改变时，原有平衡被破坏转移到 另一平衡△Gm=0 2)平衡常数 △，G=∑Y42(T)=-RTLnK9

1 §5.3 平衡常数及表示式 1.平衡常数 1）化学平衡：等 T,P 反应达平衡 a） + = − 宏观上反应物和产物浓度不随时间变化 b）外界条件改变时，原有平衡被破坏转移到 另一平衡 2）平衡常数   r Gm = B  B T = −RTLnK f ( ) r Gm = 0

∑ Ko=e h RT 等TP,4(T)为常数，K(T)也为常数 3)平衡常数的测定和计算 测定方法：a)化学法：测定平衡浓度 b)物理法： 测定与平衡浓度相关物质的 物理性质，计算平衡浓度 如：折光率，电导率等 2

2 等TP， (T) B   为常数，  Kf （T）也为常数 3）平衡常数的测定和计算 测定方法：a）化学法：测定平衡浓度 b）物理法： 如：折光率，电导率等 测定与平衡浓度相关物质的 物理性质，计算平衡浓度 A a D d G g H h R T f P f P f P f P f K e B B ( ) ( ) ( ) ( )         =  = −

计算方法：利用△yG”B △，G=-RTLnK9 2.理想气体的平衡常数 Ke,Kc Kx KA:△，G=∑ysg=-RTLnK? xP28) =Kp(pe)Ar 3

3 计算方法：利用   f Gm,B   r Gm = −RTLnK f 2.理想气体的平衡常数 KP KC KX , ,      r Gm = B  B = −RTLnKP        − = = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) K P P P P P P P P P K P A a D d G g H h P  KP ：

Ke=K(pe) K经验平衡常数，单位：(P)Av 说明：a)g(T),K(T),Kn(T) b)标态P。=P △，GR=-RTLnK? K8:P=”4 ERL-CR Po= 4

4   − K = K (P ) P P KP 经验平衡常数，单位：  − (P ) 说明：a）   B （T），K (T),K (T) P P  b）标态  PB = P   r Gm = −RTLnKP C RT V n RT K P B B C : B = =      P RTC C C P PB B =

=( = Kx(T,P) K8(T)=K(B5) KT=2(7S=K,5

5       ( ) = ( ) P RTC KP T KC    = ( ) P RT KC K (T,P) X PB = PXB      ( ) = ( ) P P KP T KX          ( ) = ( ) = ( ) P P K P RTC KP T KC X

K(T)=Kc(RT)A=KxPAY 当△V=0时，K(T)=K=Kx Kp(T)=KC=Kx 3.非理想气体的平衡常数K,KP K:△，GR=∑ysg=-RTLnK9 fe=PRYB 6

6   KP (T) = KC (RT ) = KX P 当 = 0 时，KP T = KC = KX   ( ) KP T = KC = KX ( ) 3.非理想气体的平衡常数  Kf ，  KP  Kf ：    r Gm =  B  B = −RTLnK f B PB B f = 

2) )8 (po ) a K9=K6Kx

7 A a D d G g H h f P f P f P f P f K ( ) ( ) ( ) ( )      = A A a D D d G G g H H h P P P P P P P P ( ) ( ) ( ) ( )         = d D a A h H g G A a D d G g H h P P P P P P P P         ( ) ( ) ( ) ( ) =    Kf = KP K

Ke(T),K(T,P),.Ke(T,P) △，G=-RTLnK(理想气体) =-RTLnK( 低压实气) =-RTLnK0 (高压实气) ≠-RTLnK”(高压实气) 8

8 K (T),K (T,P), K (T,P) f P        r Gm = −RTLnKP （理想气体）  = −RTLnK f （低压实气）  = −RTLnK f （高压实气）   −RTLnK p （高压实气）

例：在400℃，30397.5KPa下合成甲醇的反 应为C0(g)+2H2(g)→CHOH(g) 计算平衡时C0的转化率和甲醇的平衡浓度 解：400℃，△，G=-RTLnK9 400℃，YB→K, K,K,→K%→C0的转化率 a)A,GRB→A,G%298K→A,G65x→K9 K9=1.079×10-3 9

9 例：在 400℃，30397.5KPa 下合成甲醇的反 应为 CO（g）+2H2（g）→ CH3O H（g） 计算平衡时 CO 的转化率和甲醇的平衡浓度 解：400℃,   r Gm = −RTLnK f 400℃ ，   B  K K  f ,K  K  p CO 的转化率 a）      f Gm,B  r Gm(298K)  r Gm(673K)  Kf 3 1.079 10− =   Kf

b)查表YB(Tc,Pc→B,π) YcH,0H=0.68,YH,=1.10,yco=1.12 Ky= YCH:OH .2 =0.502 YcoYin c)K= K_1.079×103 =2.15×10-3 K. 0.502 10

10 b）查表 ( , ,) B TC PC 0.68, 1.10, 1.12 3 2  CH O H =  H =  CO = 0.502 2 2 3 = = CO H CH OH K     c） 3 3 2.15 10 0.502 1.079 10 − − =   = = r f P K K K  