化學(xué)平衡熱力學(xué)

1、1、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的熱力學(xué)計算、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的熱力學(xué)計算(化學(xué)反應(yīng)等溫式、化學(xué)反應(yīng)等溫式、 范特霍夫方程及其它相關(guān)的熱力學(xué)方程范特霍夫方程及其它相關(guān)的熱力學(xué)方程)。2、利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率、平衡組成、利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率、平衡組成、 化合物的分解壓力、分解溫度等?；衔锏姆纸鈮毫?、分解溫度等。3、 溫度、壓力、惰性氣體對平衡移動的影響。溫度、壓力、惰性氣體對平衡移動的影響。 化學(xué)平衡的考試多以理想氣體混合物反應(yīng)系統(tǒng)以化學(xué)平衡的考試多以理想氣體混合物反應(yīng)系統(tǒng)以及理想氣體與純固及理想氣體與純固( 或液或液) 體反應(yīng)系統(tǒng)的平衡計算為重體反應(yīng)系統(tǒng)的平衡計算為重點。點。某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡

2、常數(shù)與溫度的關(guān)系為：某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：試計算該反應(yīng)在試計算該反應(yīng)在25 25 時的時的 。導(dǎo)引導(dǎo)引 先由先由K K = f( T) = f( T) 關(guān)系式結(jié)合范特霍夫方程的微關(guān)系式結(jié)合范特霍夫方程的微分式求分式求 , , 是用的方法是用的方法, , 但所求但所求 已視為與已視為與溫度無關(guān)溫度無關(guān), , 再由再由, , 求指定溫度下的求指定溫度下的 , , 最終由最終由求求 。( 天津大學(xué)考研試題天津大學(xué)考研試題) 已知理想氣體反應(yīng)已知理想氣體反應(yīng):N2 (g) + O2 ( g) 2NO( g) 在在25 , 此反應(yīng)的此反應(yīng)的與與 分別為分別為180.50 kJmol -1

3、和和24.81 Jmol -1K-1 , 已知上述反應(yīng)的已知上述反應(yīng)的r C p, m = 0。(1 ) 求當(dāng)上述反應(yīng)的求當(dāng)上述反應(yīng)的 為為125.52 kJmol -1 時時, 反應(yīng)反應(yīng)最低溫度為多少最低溫度為多少?(2 ) 求反應(yīng)求反應(yīng)NO(g) N2 (g) + O2 ( g) 在在(1)所所求溫度下的求溫度下的 ;(3 ) 在題在題(1) 的溫度下的溫度下, 若反應(yīng)開始時只有氮氣與氧氣若反應(yīng)開始時只有氮氣與氧氣, 且其物質(zhì)的量比為且其物質(zhì)的量比為1 1 , 求氮的平衡轉(zhuǎn)化率。求氮的平衡轉(zhuǎn)化率。剖析剖析 ( i )rCp,m = 0 , 表明表明r Hm 及及r Sm 可視為與可視為與T

4、 無無關(guān)的常數(shù)關(guān)的常數(shù), 但但rGm 則仍和則仍和T 有關(guān)有關(guān); ( ii ) 注意注意K與計量方與計量方程的對應(yīng)關(guān)系程的對應(yīng)關(guān)系; ( iii) K 的重要應(yīng)用之一是計算反應(yīng)物的重要應(yīng)用之一是計算反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率及平衡組成的平衡轉(zhuǎn)化率及平衡組成, 計算時通常涉及到根據(jù)反計算時通常涉及到根據(jù)反應(yīng)的計量方程列出反應(yīng)達(dá)平衡時的物料衡算式。應(yīng)的計量方程列出反應(yīng)達(dá)平衡時的物料衡算式。選擇題選擇題1. PCl5 的分解反應(yīng)的分解反應(yīng)PCl5 ( g) PCl3 ( g) + Cl2 ( g) 在在473 K 達(dá)到平衡時達(dá)到平衡時PCl5 (g)有有48.5% 分解分解; 在在573 K 達(dá)到平衡時達(dá)到

5、平衡時, 有有97% 分解分解, 則此反應(yīng)是則此反應(yīng)是( )。 (A)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) (B)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) (C)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)榱愕姆磻?yīng)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)榱愕姆磻?yīng) (D)在這兩個溫度下標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)相等的反應(yīng)在這兩個溫度下標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)相等的反應(yīng)2、設(shè)有理想氣體反應(yīng)、設(shè)有理想氣體反應(yīng)A( g) + B( g) C(g) , 在溫在溫度度T , 體積體積V 的容器中的容器中, 三個組分的分壓分別為三個組分的分壓分別為pA、pB 、pC 時達(dá)到平衡時達(dá)到平衡, 如果在如果在T、V 恒定時恒定時, 注入物質(zhì)注入物質(zhì)的量為的量為nd 的惰性組分的惰性組分D(g) , 則平衡將則平衡將( ) 。

6、 (A) 向右移動向右移動 (B) 向左移動向左移動 (C) 不移動不移動 (D) 不能確定不能確定選擇題選擇題3、設(shè)反應(yīng)、設(shè)反應(yīng)aA(g) yY( g) + zZ(g) , 在在101 .325 kPa、300 K 下下, A 的轉(zhuǎn)化率是的轉(zhuǎn)化率是600 K 的的2 倍倍, 而且在而且在300 K 下系統(tǒng)壓力為下系統(tǒng)壓力為101 325 Pa 的轉(zhuǎn)化率是的轉(zhuǎn)化率是2101 325 Pa的的2 倍倍, 故可推斷該反應(yīng)故可推斷該反應(yīng)( ) 。 (A) 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度、壓力成反比標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度、壓力成反比 (B) 是一個體積增加的吸熱反應(yīng)是一個體積增加的吸熱反應(yīng) (C) 是一個體積增加的放

7、熱反應(yīng)是一個體積增加的放熱反應(yīng) (D) 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度成正比標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度成正比, 與壓力成反比與壓力成反比4、已知反應(yīng)、已知反應(yīng)2NH3 N2 + 3H2 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 0 .25。同一條件下反應(yīng)。同一條件下反應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為( ) 。 (A) 4 (B) 0 .5 (C) 2 (D) 1選擇題選擇題5、溫度升高時、溫度升高時, 固體氧化物的分解壓力固體氧化物的分解壓力( 分解反應(yīng)是分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)) ( ) 。 (A) 降低降低 (B) 增大增大 (C) 恒定恒定 (D) 無法確定無法確定6、已知純理想氣體反應(yīng)、已知純理想氣體反應(yīng):

8、 aA + bB yY + zZ, 已已知知B 0 , 則對于該反應(yīng)則對于該反應(yīng), 定溫定壓下充入惰性組定溫定壓下充入惰性組分分, 平衡將平衡將( ) 。 (A) 向左移動向左移動 (B) 不移動不移動 (C) 向右移動向右移動7、反應(yīng)、反應(yīng)2NO(g) + O2 (g) 2NO2 ( g) 是放熱的是放熱的, 當(dāng)當(dāng)反應(yīng)在某溫度、壓力下達(dá)平衡時反應(yīng)在某溫度、壓力下達(dá)平衡時, 若使平衡向右移若使平衡向右移動動, 則應(yīng)采取的措施是則應(yīng)采取的措施是( )。 (A) 降低溫度和減小壓力降低溫度和減小壓力 (B) 降低溫度和增大壓力降低溫度和增大壓力(C) 升高溫度和減小壓力升高溫度和減小壓力 (D)

9、升高溫度和增大壓力升高溫度和增大壓力簡答題簡答題1、乙苯脫氫制苯乙烯反應(yīng)為氣相反應(yīng)、乙苯脫氫制苯乙烯反應(yīng)為氣相反應(yīng): C6H5 C2 H5 (g) C6 H5 C2H3 ( g) + H2 ( g) 生產(chǎn)中往往向系統(tǒng)中添加惰性組分生產(chǎn)中往往向系統(tǒng)中添加惰性組分H2O( g) , 這是為這是為什么什么?2、合成氨反應(yīng)為、合成氨反應(yīng)為: 3H2 ( g) + N2 (g) 2NH3 (g) 一般在一般在30 MPa , 約約520 時進(jìn)行時進(jìn)行, 生產(chǎn)過程中要經(jīng)生產(chǎn)過程中要經(jīng)常從循環(huán)氣常從循環(huán)氣( 主要是主要是H2、N2 、NH3 、CH4 )中排除中排除CH4 氣體氣體, 為什么為什么? 。rmrmrmGHTS C p, m (B, T) 可近似取可近似取C p, m (B，298.15 K)的值的值, ( = 100 kPa)。(1 ) 求該反應(yīng)求該反應(yīng) 與與T 的關(guān)系的關(guān)系;(2 ) 該系統(tǒng)溫度為該系統(tǒng)溫度為127 , 總壓力為總壓力為101325 Pa，CO2 的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù)為為y (CO2) = 0 .01 , 系統(tǒng)中系統(tǒng)中MCO3 ( s) 能