余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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惰性气体与化学平衡移动方向(Ⅱ)

已有 1446 次阅读 2024-4-29 12:42 |系统分类:教学心得

       本文拟继续介绍恒温恒容条件下,加入惰性气体,化学平衡移动方向的判断方法[1],供参考.

 [例]. 设某反应A(s)+2B(g)=C(l)+3D(g)处于化学平衡,在恒温恒容条件下,引入n0摩尔的惰性气体He,试

判断平衡移动方向.

  1. 热力学平衡常数(Kθ

    对于A(s)+2B(g)=C(l)+3D(g)                (1)

    image.png             (2) 

  2. 式(2)中“image.pngimage.png”分别代表气体组分D、B的平衡分压.

   2. 压力反应商Jp

      对于式(1):

      image.png          (3)

      式(3)中“pDpB分别代表气体组分D、B的任意时刻分压.

   3. 平衡移动基本原理

     在恒温恒压(或恒温恒容)条件下,如果Jp>Kθ,平衡逆向移动;如果Jp<Kθ,平衡正向移动;如果Jp=Kθ

平衡不移动.

   4. 惰性气体与化学平衡移动方向

     依题,恒温恒容条件下,加入n0摩尔的惰性气体He;由理想气体状态方程可得:

      piV=niRT          (4)

      因为气体组分B、D的物质的量ni恒定,由上式可得:

      气体组分B、D的分压pi亦保持不变.

     结合式(2)、(3)可知,恒温恒容条件下,加入n0摩尔的惰性气体He,Jp=Kθ.

     结合平衡移动基本原理可知:平衡不移动.

   5. 结论

    ⑴在恒温恒压(或恒温恒容)条件下,如果Jp>Kθ,平衡逆向移动;如果Jp<Kθ,平衡正向移动;如果

Jp=Kθ,平衡不移动.

    ⑵在恒温恒容条件下,加入n0摩尔的惰性气体He,Jp=Kθ,平衡不移动.

备注:因恒温恒容条件下热力学等温方程不适用,博文用“平衡移动基本原理”代替.

参考文献

[1]余高奇, 惰性气体与化学平衡移动方向. 科学网博客,http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.2022,5 



https://blog.sciencenet.cn/blog-3474471-1431978.html

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