物理化學：第五章 總結、習題

《物理化學：第五章 總結、習題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理化學：第五章 總結、習題（56頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、華東理工大學East China University of Science And Technology第五章第五章總結、習題總結、習題 BoBBdefomr GRTK BoBBdefoexp oomrlnKRTG 氣相反應氣相反應多相反應多相反應 edrgffffffKeqEeqDeqReqGBeqBdefB drgfffffKeqDeqReqGE)B(eqBdefB edrgppppppKeqEeqDeqReqGBeqBdefB 各種實用平衡常數的定義：各種實用平衡常數的定義：drgpppppKeqDeqReqGE)B(eqBdefB .RG.DE rgde edrgaaaaaaKeqE

2、eqDeqReqGBBeqBdef 液態或固態混液態或固態混合物反應合物反應 BBoo pKKf KKKpf 氣相化學反應氣相化學反應 理想氣體理想氣體 BBoo pKKp.)g(R)g(G.)g(D)g(E rgde標準平衡常數與各種實用平衡常數的關系標準平衡常數與各種實用平衡常數的關系edrgccccccK）（）（）（）（）（eqEeqDeqReqGBBeqBdef RTcVRTnpypBBBB/BB）（RTKKcp BBo）（pKKp BBoo/）（pRTKKc 理想氣體化學反應理想氣體化學反應.)g(R)g(G.)g(D)g(E rgde drgfffffKeqDeqReqGE)B(e

3、qBdefB E)B(B)(o o pKKf系統壓力不太高系統壓力不太高 有純液體或純固體參加的多相反應有純液體或純固體參加的多相反應.)g(R)g(G.)g(D)sl,(E rgde氣相為理想氣體氣相為理想氣體 drgpfpypypypyKK）（）（）（eqDeqReqGE)B(eqBB)(分解壓力分解壓力：恒溫下達分解：恒溫下達分解平衡平衡時氣相壓力時氣相壓力,當多當多相反應的氣體產物不止一種時，則產物的平衡總相反應的氣體產物不止一種時，則產物的平衡總壓力稱為分解壓力。壓力稱為分解壓力。分解溫度分解溫度：純固體物質分解時，分解壓力為：純固體物質分解時，分解壓力為101.325kPa時的溫度

4、。時的溫度。求平衡常數的問題求平衡常數的問題 E)B(B)(o o pKKp氣相為理想氣體氣相為理想氣體 edrgaaaaaaKeqEeqDeqReqGBeqBdefB oKKa KKKxa 系統壓力不太高系統壓力不太高 液態或固態混合物中化學反應液態或固態混合物中化學反應 理想混合物中化學反應理想混合物中化學反應 oKKKxa 1 氣相反應氣相反應 KKKpf KKKxa BB)(oo pKKfoKKa E)B(B)(o o pKKf3 液態或固態混合物中的反應液態或固態混合物中的反應2 多相反應多相反應 BB)(oo pKKp理想氣體理想氣體 E)B(B)(o o pKKp氣相為理想氣體氣

5、相為理想氣體各類化學反應的實用平衡常數和標準平衡常數的關系式各類化學反應的實用平衡常數和標準平衡常數的關系式 歸納總結歸納總結理想混合物理想混合物oKKx oomrln KRTG 注注意意區區別別：ppKJRTGlnmr 理想氣體理想氣體 edrgppppppJEDRGBBdefB edrgppppppKeqEeqDeqReqGBeqBdefB 指定狀態指定狀態 平衡時平衡時 1 氣相化學反應氣相化學反應 ffKJRTGlnmr 2 有純液體或純固體參加的多相化學反應有純液體或純固體參加的多相化學反應 ffKJRTGlnmr 氣相為理想氣體氣相為理想氣體 ppKJRTGlnmr 3 液態或固態

6、液態或固態混合物中的化混合物中的化學反應學反應 aaKJRTGlnmr xxKJRTGlnmr 理想混合物理想混合物 ,0om,r pC常常數數 omrH 12omr1o2o11)()(lnTTRHTKTK范特霍夫方程范特霍夫方程溫度對標準平衡常數的影響溫度對標準平衡常數的影響微分形式微分形式積分形式積分形式適用條件適用條件2omroddlnRTHTK 常常數數 omrS不不隨隨溫溫度度發發生生變變化化,omromrSH 并且并且oomrlnKRTG om,romrddpCTH TCTSpom,romrdd )()()(omromromrTSTTHTG 用熱性質數據理論計算標準平衡常數用熱性質

7、數據理論計算標準平衡常數K)15.298(=K)15.298(omfBBomrGG BBBeqB npKKnp標準平衡常數標準平衡常數 在氣相化學反應中的應用在氣相化學反應中的應用oK習題：習題：2、3、4、5def pKedrgpypypypypy）（）（）（）（）（eqEeqDeqReqGBBeqB 94.089.098.082.0 K181133ooPa105.84=Pa)10100(1084.5)(BB pKKf1818Pa1021.694.0Pa1084.5 KKKfp解：解：mol)6(BeqBxn 116BeqBPa61045.3)5)(1(BB xxxxnpKKnp OH(g)

8、HC=O(g)H+(g)HC52242 已知反應各物質的已知反應各物質的 及及K)15.298(omfH K)15.298(omS及各物質的熱容及各物質的熱容 。om,pC解題步驟解題步驟:(1)利用利用克?；舴蚩讼；舴蚍匠袒蛟O計過程求方程或設計過程求 T 時反應的時反應的)(omrTG(2)根據根據oomrln)(KRTTG 求求)(oTK求化學反應（恒溫反應）的標準平衡常數求化學反應（恒溫反應）的標準平衡常數 的方法：的方法：oK)(omrTG m,mppCTH om,romrddpCTH TpTCHTH298.15Kom,romromrd+K)15.298()(TCTSppm,m TCT

9、Spom,romrdd TpTTCSTS298.15Kom,romromrd)(+K)15.298()()()()(omromromrTSTTHTG 利用克?；舴蚍匠糖蠓磻睦每讼；舴蚍匠糖蠓磻淖⒁猓汉銣胤磻?，過程中無相變化注意：恒溫反應，過程中無相變化oomrln)(KRTTG )(omrTS 反應物T產物T反應物298.15K產物298.15K)(omrTH om,1rH om,2rH om,3rom,3rSH om,2rS om,1rS 設計過程求反應的設計過程求反應的)(omrTG FEBAfeba 注意：恒溫反應，過程中無相變化注意：恒溫反應，過程中無相變化)()()(omrom

10、romrTSTTHTG )15.298()(m(B),m(A),om,1rTCbCaHpp TCbCaSpp15.298ln)(m(B),m(A),om,1r K)15.298(=K)15.298(omfBBom,2rHH K)15.298(=K)15.298(omBBom,2rSS )15.298()(m(F),m(E),om,3r TCfCeHpp15.298ln)(m(F),m(E),om,3rTCfCeSpp )(omrTH)(omrTS oomrln)(KRTTG 已知已知氣相反應氣相反應各物質的各物質的 及及K)15.298(omfH K)15.298(omS及反應熱容及反應熱容o

11、m,rpC，求恒溫反應，求恒溫反應200時時)(oTK11mr1mrmol363JK269.313130.684298.35(298.15K)Sl206.07kJmo82.930123.14(298.15K)25 H：1112mrmrmr1mrmrmrmrmrmrmrmolJK22.38515.29815.473ln12.48363ln(298.15K)(473.15K)ol214.491kJm175/100048.12206.07(298.15K)(473.15K)dddd200 TTCSSTCHHTCTSCTHpppp：3605ln(473.15K)KJmol22.321000/)22.3

12、85(15.473491.214(473.15K)(473.15K)(473.15K)200mr1mrmrmr KKRTGSTHG：反應的反應的 是常數，求是常數，求110 時反應的分解壓力和反時反應的分解壓力和反應溫度對平衡常數的影響。應溫度對平衡常數的影響。已知已知多相反應多相反應各物質的各物質的 及及K)15.298(omfH K)15.298(omSomrH 解題思路解題思路：求分解壓力，就是求平衡常數。求分解壓力，就是求平衡常數。omromrSH 、0om,r pC如果如果 ，是常數，是常數，)K15.298()K15.298()(omromromrSTHTG oomrln)(KRT

13、TG 則則 也是常數，也是常數，本題本題 是常數，即是常數，即omrH,0om,r pComrS(g)CO+O(s)Ag=(s)COAg2232eqCO2pKp oopKKp 范特霍夫方程的應用范特霍夫方程的應用0om,r pC常常數數 omrH常常數數 omrS 12omr1o2o11)()(lnTTRHTKTK2omroddlnRTHTK 解題思路解題思路：由于由于 是常數，可利用范特霍夫方程。是常數，可利用范特霍夫方程。omrH 8129.622163145.81052.125lnln31omrooomr RTGKKRTG3o10099.1 K0(g)B Boo)(pKKp BBBeqB

14、 npKKnp(g)2NO(g)O(g)N22 (2)001666.0)1()2(22o3 npKKK(4)13mro1o311lnTTRHKKK 23143 T解題思路解題思路：已知已知多相反應多相反應25和和60的的分解壓力，分解壓力，平衡常數平衡常數 ，可算出，可算出25和和60的標準的標準平衡常數，由于平衡常數，由于 ，可利用范特霍夫方程，可利用范特霍夫方程求求 ，即，即 。eqOHeqCO22ppKp 0om,r pComrH pQ解題思路解題思路：（1）總壓力即為平衡壓力，利用總壓）總壓力即為平衡壓力，利用總壓力和平衡組成計算平衡常數；（力和平衡組成計算平衡常數；（2）根據不同溫度

15、）根據不同溫度下的平衡常數，利用范特霍夫方程求反應焓。下的平衡常數，利用范特霍夫方程求反應焓。11121212mrmolkJ 0.178molJ 326.518.29ln10731173107311733145.8)(o)(olno TKTKTTTRTH解題思路：氣相反應中解題思路：氣相反應中應用等溫方程的計算應用等溫方程的計算-12-137BBPa1023.3Pa)10100(1023.3)(pKKp12-1-1323232O2CO22COPa1023.3Pa2Pa)105()101()10100(ppKpppJ-1-12mrmolkJ6.84molJ)1023.32ln20003145.8

16、()ln(ppKJRTG2dlndRTHTK 0 HK解：解：(1)(2)(3)隨溫度升高而變小。隨溫度升高而變小。所以反應向右進行所以反應向右進行物物 質質C(s)05.74019.87H2(g)0130.68429.41CH4(g)74.81186.26453.971m(298.15K)mol/kJof H-1-1m(298.15K)molKJ/o S11m,molK/J pC解題思路解題思路：（1）已知）已知Jp，判斷，判斷多相反應多相反應是否能夠發生，需利用是否能夠發生，需利用多相反應的等溫方程計算多相反應的等溫方程計算 ；（2）已知熱性質數據，求）已知熱性質數據，求1000K的標準平衡常數和的標準平衡常數和 KpmrG 解：解：C概念題概念題解：解：C E)(BBoo)(ppKKA2omro/dlndRTHTK