此处应明确:(1)直线斜率仅决定于反应式中SO和O的系 数比,与金属种类无关。如下面两反应的斜率同为2 2CuO()+2S02(g)+o2 =2CuSO(S) Fe,03(S)+3S02(g)+ 02Fe2(SO4)3(S) IbooK (2)不同金属形成的同类化合物, MSo B人 由于生成反应的K不同,所以直线 截距不等 MS (3)反应(4)、(7)与P无关,4 MD 直线,不同化合物直线的位置,决文4 定于该化合物的分解压。 M &adcOp MS(系优垫区图
此处应明确:(1)直线斜率仅决定于反应式中SO2和O2的系 数比,与金属种类无关。如下面两反应的斜率同为 2 1 − 2CuO(s)+2SO2(g)+O2=2CuSO4(s) Fe2O3(s)+3SO2(g)+ O2=Fe2(SO4)3(s) 2 3 (2)不同金属形成的同类化合物, 由于生成反应的K不同,所以直线 截距不等。 (3)反应(4)、(7)与PSO2无关, 所以斜率 ,均为平行于纵坐标的 直线,不同化合物直线的位置,决 定于该化合物的分解压。 M—S—O系优势区图
2.MS-O图的意义 (1)线:是相应反应中的二凝聚相共存的平衡线,各线上 f=3-3+2=2,f=1,一定温度下还有个浓度因素可变。 线上个点代表两凝聚相平衡共存的气相组成 2)点:A点,(3)、(4)、(5)三个反应同时平衡, 组合,得到反应(B),说明在A点对应的Po2、 (3)、(4)、(5)、(8)均可达到平衡 4格反应中,仅两个独立反应(R=nm=5-3=2)。A点 为反应(8)中三个固相与气相的平衡点,f=0,气相 由(8)计算出来,而P2由(4)定)。同理,b 组成为定值,它同时满足(3)、(4)、(5)的P (5)、(6)、(7)同时平衡,二二组合得到(9) f=0,亦4个反应同时平衡点。 (3)区:5条线将整个图分为4个区,代表4种物质稳定存 在的区域,称为该物质的优势区。(围绕平衡先确定谁 能稳定存在。Q点、P点)
2.M-S-O图的意义: (1)线:是相应反应中的二凝聚相共存的平衡线,各线上 f=3-3+2=2,f ‘=1,一定温度下还有个浓度因素可变。 线上个点代表两凝聚相平衡共存的气相组成。 (2)点:A点,(3)、(4)、(5)三个反应同时平衡, 二二组合,得到反应(B),说明在A点对应的PO2、 PSO2。(3)、(4)、(5)、(8)均可达到平衡, 4格反应中,仅两个独立反应(R=n-m=5-3=2)。A点 为反应(8)中三个固相与气相的平衡点,f ‘=0,气相 组成为定值,它同时满足(3)、(4)、(5)的PSO2。 由(8)计算出来,而PO2由(4)定)。同理,B点, (5)、(6)、(7)同时平衡,二二组合得到(9), f ‘=0,亦4个反应同时平衡点。 (3)区:5条线将整个图分为4个区,代表4种物质稳定存 在的区域,称为该物质的优势区。(围绕平衡先确定谁 能稳定存在。Q点、P点)
3.应用 (1)判断某种条件下稳定存在的物质; (2)判断反应能否平衡(两种物质能否平衡共存) 4.复合优势区图(迭印平衡图) FeS-O与CuS-O迭加图(700℃)。 湿法冶金、熔烧工艺热力学基础。 IbooK MS0 MS 8 MO CuD M 下e 37+ 少g(B/P) MSO系优势区图 CuSO迭加图(700℃)
3.应用: (1)判断某种条件下稳定存在的物质; (2)判断反应能否平衡(两种物质能否平衡共存) 4.复合优势区图(迭印平衡图) Fe-S-O与Cu-S-O迭加图(700℃)。 湿法冶金、熔烧 工艺热力学基础。 M—S—O系优势区图 Cu-S-O迭加图(700℃)
cS2碳热还原过程的热力学分析 碳热还原过程的特点 MOv (S) +yC (S)==XM(s)tyco (g AG=y△,GO-△,GM 总能找到一个温度,使△G≤0,等于零即为T始但往往 得不到纯金属,如: Nb,O2+5C(s)=2Nb(s)+5C0(g)(1) △G/J·mol=1317000-848.7 K △G°≤0解出T≥1552℃(1279℃ 在条件≥1552℃下,PO=P
0 G Mx Oy G = y f GCO − f G 0 G MxOy(s)+yC(s)==xM(s)+yCO(g) 总能找到一个温度,使 ,等于零即为T始。但往往 得不到纯金属,如: Nb2O5+5C(s)==2Nb(s)+5CO(g) (1) ( ) K G / J mol 1 1317000 848.7 T 1 = − − ⚫$2 碳热还原过程的热力学分析 ⚫一、碳热还原过程的特点 令 解出T 1552 ℃(1279℃) 在条件 1552℃ 下, PCO = P
温度高于1300℃C。能否用碳还原Nb2O5直接得到金属Nb? (A) 2Nb,04+Nb(S)=5Nb0,(s)(2) △G2/J·mO 142000-5 0) f=0△G2=△G<0(永远) (B N(s+C(s)==NbC(s) (3) f=0 2Nb(s) +C(s)==NbC(s)(4) AG/J.mol=-193700+1171{7/2000K-170.28k/mol 综上,此反应得不到金属铌
温度高于1300℃。能否用碳还原Nb2O5直接得到金属Nb? (A)2Nb2O5+Nb(s)==5NbO2(s)(2) ( ) K G / J mol 1 142000 5.0 T 2 = − − − f = 0 0 2 = G G (永远) (B)Nb(s)+C(s)==NbC(s)(3) ( ) 1 1 3 / 130100 1.67 2000 126.76 − − = − + K − k J mol K G J mol T f = 0 2Nb(s)+C(s)==Nb2C(s)(4) ( ) 1 1 4 / 193700 11.71 2000 170.28 − − = − + K − k J mol K G J mol T 综上,此反应得不到金属铌