Химическое равновесие


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Химическое равновесие в гомогенных системах Рассмотрим условие равновесия газовых реакций в общем видеA(г) + 2B(г) = 3D(г)При равновесии G=0 G=3GD-2GB-GA=0Для идеального газаG=L(T)+RTlnp 3LD(T)+3RTlnpD-2LB(T)-2RTlnpB-LA(T)-RTlnpA=0где pA, pB и pD- парциальные давления реагирующих газов при равновесииВыражение закона действующих масс. Константа равновесия, выраженная через парциальные давления – это дробь, числитель которой есть произведение парциальных давлений веществ, образующихся при реакции, а знаменатель – произведение парциальных давлений исходных веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов. Различные формы констант равновесия aA + bB = dDКонстанта равновесия может быть выражена через молярные концентрации реагирующих веществ. Константу равновесия можно представить через парциальные давления Константу равновесия можно представить через числа молей веществ, участвующих в реакции Или через соответствующие мольные долиВ общем случае константы равновесия Кс, Кр, Кn и Кх различны по величине. Связь между Кр и Кс pV=nRTгде n=d-a-b – изменение числа молей газообразных участников реакции (считается по стехиометрическим коэффициентам) Расчет выхода реакции 3H2 + N2 = 2NH3Взяли стехиометрическую смесь исходных веществ исходные 3 1 0прореагировало 3z z 2zравновесные 3-3z 1-z 2z Взяли стехиометрическую смесь всех веществ исходные 3 1 2прореагировало 3z z 2zравновесные 3-3z 1-z 2+2z Пусть при 720С над катализатором пропускают смесь из 3 молей Н2 и 1 моля N2 при общем давлении 10 атм. Константа равновесия при этой температуре равна 0,098. Рассчитайте равновесный состав газовой фазы. Закон Дальтона Pi=Pобщ.Хini = 3-3z+1-z+2z = 4-2zНапишем мольные доли:Парциальные давления участников реакции: Запишем константу равновесия:Сократив подобные члены, получим: z1=1,44 z2=0,56Какое z подходит? Предположим, что реакция прошла до конца вправо, тогда3-3z=0 z=1Теперь предположим, что реакция не пошла: 2z=0 z=0 0 < z <1 Состав равновесной газовой фазы Может выражаться в молях, мольных долях, мольных процентах, массовых процентах.в молях: моля моля моляв мольных долях: мольный процент: мол.%NH3=0,39.100=39% мол.%N2=0,15.100=15% мол.%H2=0,46.100=46%весовой процент:где Мi – молярная масса данного вещества Химическое равновесие в гетерогенных системах Рассмотрим условие равновесия гетерогенных реакций в общем видеA(г) + B(к) = D(к)+2Е(г)При равновесии G=0 G=GD+2GЕ-GA-GB=0Для идеального газаG=L(T)+RTlnp GD + 2LE(T) + 2RTlnpE -LA(T) - RTlnpA–GB=0 Fe3C(т) + 2Н2(г) = 3Fe(т) + СН4(г)CaCO3(т) = CaO(т) + СО2(г) Рассчитайте состав равновесной газовой фазы для реакции 2CS=2C(т)+S2 если при температуре 2100К константа равновесия равна 2,522, а общее давление 0,25 атм. , тогда y1<0 y2=0,7 X(CS)=0,7 X(S2)=1-0,7=0,3 Изотерма химической реакции A + 2B = 3DПри равновесии G=0, если G<0 реакция должна протекать в сторону образования D, если G>0 должен происходить его распад.p‘A, p‘B, p‘D- неравновесные парциальные давления участников реакции L(T) зависит от температурыДопустим, что выбранные давления отвечают состоянию равновесия, тогда G=0 и L(T)=-RTlnKp G=G+RTln P G(T)=162729,44.Т=162729,44.1000=6832 Дж/моль Для реакции FeOтв+H2=Feтв+H2O стандартное изменение энергии Гиббса определяется по уравнению G(Т)=162729,44.T Дж/моль. В каком направлении пойдет реакция при 1000 К и давлении 2 атм., если смешать 3 моля H2O и 7 молей H2? G<0, реакция идет в сторону образования продуктов реакции Зависимость константы равновесия от температуры Уравнение Гиббса-Гельмгольца Изобара химической реакции или изобара Вант-ГоффаДля экзотермической реакции (H<0) lnKp уменьшается с ростом температуры уменьшается Kp  уменьшается выход реакцииДля эндотермической реакции (H>0) lnKp увеличивается с ростом температуры  увеличивается Kp  увеличивается выход реакции Изохора химической реакции тепловой эффект реакции не зависит от температурыI – постоянная интегрирования Зависимость выхода реакции от давления Константа равновесия зависит только от температуры!!!!!Выход реакции зависит от температуры и давления!!!!! 4HCl + O2 = 2Cl2 + 2H2On=2+2-1-4=-1<0 Kp не зависит от давления  с ростом давления вырастет числитель дроби  вырастет выход реакции (мольные доли продуктов реакции) C(тв) +CO2 = 2COn = 2-1=1>0 Kp не зависит от давления  с ростом давления мольные доли продуктов реакции должны уменьшиться, чтобы значение константы равновесия осталось постоянным. С(тв) + О2 = СО2n = 1-1=0Pобщ не входит в выражение для Кp  выход реакции не зависит от давления

Приложенные файлы

  • ppt 887048
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий