大连理工大学：《无机化学》课程PPT教案课件（第二版）第一篇 化学反应原理 第四章 化学平衡、熵和Gibbs函数

422预测反应方向 反应商: 对于一般的化学反应: aA(g+ bb(aq+cc(s)=xX(g+yY(aq+zzo ‖任意状态下: 机学电 def lp (/pe ][c ()/c] IP1(A)/B卫[c;(B)/d1

对于一般的化学反应： 4.2.2 预测反应方向 任意状态下： aA (g)+ bB(aq)+cC(s) xX(g)+yY(aq)+zZ(l) b i a i y i x i p p c c p p c c J [ (A)/ ] [ (B)/ ] [ (X) / ] [ (Y)/ ] = def 反应商：

反应商判据: <K 反应正向进行 J=K系统处于平衡状态; J>K6反应逆向进行。 平衡 K 机邵学电國图 反应物 生成物 反应的自发方向

反应商判据： J<K 反应正向进行； J = K 系统处于平衡状态； J > K 反应逆向进行

423计算平衡组成 例题:已知反应CO(g)+Cl2(g=COCl2(g) 在定温定容条件下进行,373K时K=1.5×108 反应开始时cCO=00350molL, c(Cl2)=00270molL,co(COC2)=0。计算 373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的 平衡转化率 做解:P=nRr因为7、V不变,PnB pB=CrRT P6CO=(00350×8314×373)Pa=108kPa 图p(C2)=(00270×8314×373)Pa=837kPa

pB = cB RT 解：pV = nRT 因为T 、V 不变，p∝nB p0 (CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=108.5 kPa p0 (Cl2 )=(0.0270×8.314×373)kPa=83.7 kPa 4.2.3 计算平衡组成 反应开始时c0 (CO)=0.0350mol·L-1 ， c0 (Cl2 )=0.0270mol·L-1 ，c0 (COCl2 )=0。计算 373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的 平衡转化率。 例题：已知反应CO(g)+Cl2 (g) COCl2 (g) 在定温定容条件下进行,373K时K =1.5108

解 CO(g+Cl2(g)=cocl 2(g) 开始cp/(molL) 0.035000270 0 开始pkPa 108.583.7 假设C2全部转化108.5-8370 83.7 又设COC12转化x 机邵学电國图 平衡p/kPa 24.8+x 83.7-x K p(coCI)/p (83.7-x)/100 p(co)/peIp(CI2)/pe](24.8+xo 100人100 =1.5×10

开始cB/(mol·L-1 ) 0.0350 0.0270 0 开始pB/kPa 108.5 83.7 0 假设Cl2全部转化 108.5–83.7 0 83.7 又设COCl 2转化x x x –x 平衡pB/kPa 24.8+x x 83.7–x 解： CO(g)+Cl2 (g) COCl 2 (g)  (CO)/  (Cl )/  (COCl )/ 2 2 p p p p p p K = 8 = 1.510 ( )             + − = 100 100 24.8 83.7 /100 x x x

因为K很大,x很小, 假设83.7-x≈83.7,24.8+x≈248 83.7×100 =1.5×108x=2.3×106 248x 平衡时p(CO)=248kPa,p(Cl2)2.3×10kPa p(COCl2)=83. 7kPa Po(co)-peo(co) 机邵学电國图 a(co PocO) 108.5-24.8 ×10090 108.5 =77.1

8 6 1.5 10 2.3 10 24.8 83.7 100 − =  =   x x 平衡时:p(CO)=24.8kPa ，p(Cl2 )=2.3 10-6 kPa p(COCl2 )=83.7kPa 假设 83.7-x ≈ 83.7， 24.8+x ≈24.8 。 因为K 很大，x很小， ( ) ( ) ( ) (CO) CO CO CO 0 0 eq p p − p  = = 77.1% 100% 108.5 108.5 24.8  − =