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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温度对化学平衡的影响(Ⅱ)

已有 513 次阅读 2024-8-29 21:53 |系统分类:教学心得

       本文拟在文献[1]的基础上,继续探讨“范特霍夫公式”中焓变[ΔrHθm(T)]、熵变[ΔrSθm(T)]与温度的关系.

 1.范特霍夫公式

       范特霍夫公式参见如下式(1)所示:

         image.png           (1)

       式(1)中“Kθ”表示T温度下的标准平衡常数;“ΔrHθm”表示T温度下的焓变;“R”代表摩尔气体常数,R=8.314J·mol-1·K-1.

   2.范特霍夫公式推导Ⅰ解析

       范特霍夫公式推导Ⅰ方法中,式(1)是由如下式(2)对温度求导所得:

       image.png         (2)

      求导前提是假设ΔrHθm(T)、ΔrSθm(T)均与温度无关; 这表明式(1)中ΔrHθm、ΔrSθm均可视为与温度无关的常数.

   3.范特霍夫公式推导Ⅱ解析

    范特霍夫公式推导Ⅱ方法中,式(1)是由image.png经微分变换所得;变换过程用到式(3)及(4),即:

    image.png            (3)

      image.png                         (4)

     一般认为式(3)、(4)中“S为与温度无关的常数

     对于标态下化学反应或相变,则“ΔrSθm   ” 与温度亦无关;即:ΔrSθm(T)ΔrSθm(298.15K).

     又因为:

      image.png            (5)

     所以:ΔrCp,m=0                                                                   (6)

     另依基希霍夫公式可得:

     image.png            (7)

      将式(6)代入式(7)可得:

       ΔrHθm(T)ΔrHθm(298.15K)                                                  (8)

      由上可得推导Ⅱ方法所得范特霍夫公式中“ΔrHθm(T)、ΔrSθm(T)”亦均与温度无关.

 4. 结论

      “image.png”中“ΔrHθm(T)”为与温度无关的常数,ΔrHθm(T)ΔrHθm(298.15K).

  参考文献

[1]余高奇.温度对化学平衡的影响.科学网博客,2024,8.

   

    



https://blog.sciencenet.cn/blog-3474471-1448766.html

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