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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,例,1,：,已知反应,CO(g)+H,2,O(g) = CO,2,(g)+H,2,(g),在,973 K,时的,K,p,= 0.71,。,若体系中各气体的分压都是,1.510,5,Pa,，问在,973 K,时反应能否发生,?,(2),若,p,(CO) = 1.010,6,Pa,p,(H,2,O) = 5.010,5,Pa,，,p,(CO,2,) = p(H,2,) = 1.510,5,Pa,，问情况又怎样,?,化学平衡典型例题,例1： 已知反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g),解：,(1),由于压力较低，可以看作是理想气体反应，于是有,B,=1,，,f,B,=,p,B,B,=,p,B,，,所以,K,a,=,K,f,=,K,p,，,Q,a,=,Q,f,=,Q,p,，,由于各气体的分压相等，所以,Q,p,=1.0,r,G,m,=,RT,ln,K,p,+,RT,ln,Q,p,=,(8.314 Jmol,-1,K,-1,) (973 K) ln0.71,= 2771 Jmol,-1,0,在该条件下正向反应不能自发进行。,解：(1)由于压力较低，可以看作是理想气体反应，于是有,(2) ,r,G,m,=,RT,ln,K,p,+,RT,ln,Q,即在保持产物分压不变，增加反应物分压的情况下，此反应可以正向自发进行。,(2) rGm = RTlnKp + RTlnQ即在,例,2,：,298K,，,p,时，合成氨反应：,1/2N,2,(g) + 3/2H,2,(g) = NH,3,(g),的,r,G,m,16.5 kJ.mol,-1,。设气体均为理想气体，试求,(1),该条件下的,K,p,和,K,p,；,(2),判断当摩尔比为,N,2,:H,2,:NH,3,1:3:2,时，反应自发进行的方向。,例2： 298K，p时，合成氨反应：1/2N2(g) +,该反应的,= 1,0.5,1.5 =,1,所以,解：,(1),=780,该反应的 = 1 0.5 ,(2),因为总压是,p,，根据题目给出的摩尔比，三者的分压（此时不是平衡分压）应该分别为,p,，,p,和,p,，可见，在这种分压条件下,可见，在这种分压条件下，反应是自发正向进行的。,(2) 因为总压是p，根据题目给出的摩尔比，三者的分压（此,例,3,：,PCl,5,(g),的分解反应,PCl,5,(g) = PCl,3,(g) + Cl,2,(g),，在,523.2 K,，,100 kPa,下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为,2.695,10,3,kg,.,m,-3,，试计算：,(1)PCl,5,(g),的离解度；,(2),该反应的,K,p,；,(3),该反应的,r,G,m,。,例3： PCl5(g)的分解反应 PCl5(g) = PC,解：,(1),设,PCl,5,(g),的解离度为,，则：,PCl,5,(g) = PCl,3,(g) + Cl,2,(g),t,= 0,n,0 0,n,t,=,t,e,n,(1,),n,n n,总,e,= (,n,n,)+2,n,= (1+,),n,达平衡时：,pV,= (1+,),nRT,解得：,= 0.80,解：(1) 设PCl5(g)的解离度为，则： 达平衡时：p,(2),以,1 mol PCl,5,为基准，则：,当,p,=,p,时，,= 0.80,时，,= 1.778,=,2502 Jmol,-1,(3),(2) 以1 mol PCl5为基准，则：当p = p时，,例,4,：,已知,298 K,时的下列数据：,BaCO,3,(s) BaO(s) CO,2,(g),f,H,m,/kJmol,-1,1219,558,393,S,m,/JK,-1,mol,-1,112.1 70.3 213.6,求,:,(1),298 K,时分解反应的,r,G,m,、,r,H,m,、,r,S,m,；,(2) 298 K,时,BaCO,3,(s),的分解压力；,(3),假设分解反应的,C,p,= 0,，求,BaCO,3,(s),的分解温度；,(4),若已知分解反应的,C,p,= 4.0 J,.,K,-1.,mol,-1,，求,1000K,时,BaCO,3,(s),的分解压力。,例4： 已知298 K时的下列数据：,解：,对于分解反应：,BaCO,3,(s) = BaO (s) + CO,2,(g),(1) 298 K,时：,r,H,m,=,f,H,m,(BaO, s) +,f,H,m,(CO,2, g),f,H,m,(BaCO,3, s),= 268 kJ,.,mol,-1,r,S,m,=,S,m,(BaO, s) +,S,m,(CO,2, g),S,m,(BaCO,3, s),= 171.8 J,.,K,-1.,mol,-1,r,G,m,=,r,H,m,T,r,S,m,= 217 kJ,.,mol,-1,(2),解：对于分解反应：BaCO3(s) = BaO (s) +,(3),C,p,= 0,说明,r,H,m,及,r,S,m,与温度无关,均为常数。 设分解温度为,T,，在该温度下,:,p,CO2,=,p,r,G,m,=,RT,ln,K,= 0,即,r,G,m,=,r,H,m,T,r,S,m,= 0,则,(3) Cp= 0, 说明rHm及rSm与温度无,如果,C,p,0,，必须先将,r,H,m,= f(,T,),及,r,S,m,= f(,T,),的函数形式代入上式，然后再求分解温度，切不可取任意温度下,r,H,m,(,T,),及,r,S,m,(,T,),代入上式。,(4),已知,C,p,= 4.0 J,.,K,-1.,mol,-1,，欲求,1000 K BaCO,3,(s),的分解压力，有以下两种方法：,方法,1,：,先求出,1000 K,时的,r,H,m,，再求,K,(1000 K),；,如果Cp0，必须先将rHm = f(T)及rSm,r,H,m,(1000 K) =,r,H,m,(298 K) + ,C,p,(1000-298),= 271 kJ,.,mol,-1,r,S,m,(1000 K)=,r,S,m,(298 K) + ,C,p,ln(1000/298),= 176.6 J,.,K,-1.,mol,-1,r,G,m,(1000 K) =,r,H,m,(1000 K),T,r,S,m,(1000 K),=94 kJ,.,mol,-1,rHm (1000 K) =rHm (298,方法,2,：,先导出,K,与,T,的关系，由此关系式求出,K,(1000 K),。,由,其中,r,H,m,(,T,) = (267,10,3,+ 4.0,T,) J,.,mol,-1,代入上式,得,:,方法2：先导出K与T的关系，由此关系式求出K(1000,定积分得：,代入数据，解得：,ln,K,(1000 K) =,11.4,K,(1000 K) = 1.23,10,-5,定积分得：,
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