作图,直线斜率为2的直线为等碳势线。所以 (b)线也是等碳势线,且是生成纯№Nb的最高碳势线。 A点,Nb、Nb2C、NbO与气相四相共存,此点对应的反应即前 反应(5)。 Nbo(s)+,C(S)=3Nb(s)+Co(g)(5) △G/J·mo1-=493600-184 K ,200=0,平衡Po为定值,A点对应之值 -3.30 Po≈50.8Pa(精确计算Pn=538a)两者基本一致。生产中选40F 、氧化锌的碳热还原(火法炼锌过程热力学分析) 注意三个基本点:(1)R (2)PT优势区图 (3)平衡组成分析技巧
作图，直线斜率为2的直线为等碳势线。所以， （b）线也是等碳势线，且是生成纯Nb的最高碳势线。 P P P PCO CO log ~ log 2 A点，Nb、Nb2C、NbO与气相四相共存，此点对应的反应即前 反应（5）。 NbO（s）+Nb2C（s）==3Nb（s）+CO（g） （5） ( ) K G / J mol 1 493600 184.1 T 5 = − − ，2000K， ，平衡P f = 1 f ' = 0 CO为定值，A点对应之值 log −3.30 P PCO PCO 50.8Pa （精确计算 PCO = 53.8Pa ）两者基本一致。生产中选40Pa。 三、氧化锌的碳热还原（火法炼锌过程热力学分析） 注意三个基本点：（1）R’ （2）P-T优势区图 （3）平衡组成分析技巧
1.平衡关系图 火法炼锌过程:闪锌矿氧化熔烧zmO_碳原 Zns(s)+ O2-Zno(s)+sO2 (g) Zno(s)+C (s CO(g) +zn (g) Zn(g)→Zna 基本反应:2ZnO(+C()=2Zn(g)+CO2(g)(1)直接 ZnO (s)+C(s)= Zn(g)+co g) (2)还原 CO2(e)+C(S=2 CO 3) Zno(s)+CO +CO (4)间接还原反应 整个体系:n=5(ZnO、Zn CO、CO2)R=n-m=2 选(3)、(4)来进行分析
R= n - m = 2 选（3）、（4）来进行分析 （a） 1．平衡关系图 火法炼锌过程： 闪锌矿 氧化焙烧 ZnO 碳还原 Zn（g） ZnS（s）+ O2→ZnO（s）+SO2（g） ZnO（s）+C（s）→CO（g）+Zn（g） Zn（g）→Zn（l） 基本反应：2ZnO（s）+C（s）＝2Zn（g） +CO2（g）（ 1） ZnO（s）+C（s）＝ Zn（g）+CO（g） （2） 直接 还原 CO2（g）+C（s）＝ 2 CO（g） （3） ZnO（s）+CO（s）＝ Zn（g）+CO2（g） （4）间接还原反应 整个体系：n=5（ZnO、Zn、C、CO、CO2）
CO2(g)(=2(0(g)(3) ZnO(s)+Co(s)=Zn (g)+cO2(g)(4) 8916 log k-lo&Poo,/po CO +913(a)0g(12/Pn)=8916 913+(op)(A) K 同理:(mP)a/P2) 40 log Ka=lo 612(b) K 9740 +6.12-log(P/P (B) 依(A)、(B)YK 作kog(Pa/P)-的关系图 2.平衡组成的热力学分析 e (1)精确计算 由反应(3) CO 0. 得出: CO (C) K. P P/P
同理： ( ) ( ) ( ) ( ) 6.12 9740 log log 2 4 = − + = K P P T P P P P K CO Zn CO ( ) ( ) ( ) P P K T PCO P Zn 6.12 log 9740 log 2 = − + − （B） 依（A）、（B） 作 ( ) 的关系图 T PCO P 1 log ~ 2 2．平衡组成的热力学分析 由反应（3） ( ) ( ) P P P P K CO CO 2 2 3 = 得出： （C） K P P P CO CO = 3 2 2 ( )( ) ( ) P P P P P P K CO ZN CO2 4 = ( ) ( ) ( ) 9.113 8916 log log 2 2 3 = = − + K P P T P P K CO CO CO2（g）+C（s）＝2 CO（g）（3） ZnO（s）+CO（s）＝Zn（g）+CO2（g）（4） （a） ( ) ( ) ( ) P P K T PCO PCO CO 9.113 log 8916 log 2 = − + (A) (b) （1）精确计算
K D) 4 能否用=∑P条件?F=K92K=m=R:R2 ZnO中O转化成CO、CO2,所以, no t 2n CO 气相中: +2n CO R"=1 所以,K=3-1=2f=4-=1 T定,P为定值,不能独立变动,则 p=Potp tp 不能作为独立方程来用。求平衡组成,列关系是只能 将浓度限制条件用上:
2 K4 (D） P P P P CO Zn CO = 能否用 条件？ F = K -φ+2 K = n – R - R’ P = Pi 2 nZn = nCO + 2nCO 气相中： 1 2 2 1 = + Zn CO CO n n n R'= 1 所以， K = 3−1= 2 f = 4 − = 1 T定， 为定值，不能独立变动， P P = PCO + PCO2 + PZn 不能作为独立方程来用。求平衡组成，列关系是只能 将浓度限制条件用上： K P P P CO CO = 3 2 2 (C) ZnO中O转化成CO、CO2，所以， 则
Pco +2Pc nco +2nco Pe+ p (E) 式(C)、(E)代入(D)整理得: co+K Pe CO KK=0 (H 一定温度,可求出K3、K4代入(H)式,即得Pc值, 再代入(C)求出PCo2的值。PCo、Po2代入(E)得出Pn 因而体系总压也就能求出了。 (2)估算:高温P>Pt2由(E)bm≈Po(B)式变为 9740 logk4·log +6.12 02 (I)代入(a) K log(po/po)=I(log K, +log K 9328 +761 (J) K
一定温度，可求出K3、K4，代入（H）式，即得PCO值， 再代入（C）求出PCO2的值。PCO、PCO2代入（E）得出PZn， 因而体系总压也就能求出了。 1 2 2 2 2 1 = + = + Zn CO CO Zn CO CO n n n P P P Zn CO CO2 P = P + P （E） 式（C）、（E）代入（D）整理得： 2 0 2 4 3 2 3 2 − = + K K P P K P PCO CO （H） （2）估算：高温 ，由（E） ，（B）式变为 CO CO2 P P PZn PCO ( ) ( ) 6.12 9740 log log 2 4 = − + K T K PCO P （I） （I）代入（a） ( ) ( ) ( ) 7.61 9328 log log 2 1 log = 3 + 4 = − + K T PCO P K K （J）