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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.
热力学平衡常数(Kθ)
对于A(s)+2B(g)=C(l)+3D(g) (1)
(2)
式(2)中“、”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):
(3)
式(3)中“pD、pB”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
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