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

已有 7793 次阅读 2022-5-14 21:18 |系统分类:教学心得

      本文拟讨论恒温恒压条件下,惰性气体对化学平衡的影响.

  1. 惰性气体与化学平衡移动方向

    对于气相反应: aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)     (1)

      则[1]

     无标题1.jpg    

      式(1)中Kn代表化学反应物质的量平衡常数,无标题1.jpg

      p代表系统总压,为一恒定常数;pi代表气相i物质的分压;ni代表气相i物质的物质的量, no代表加入惰性气体的物质的量;νi为气相i物质的化学计量系数,Σνi为各气相物质化学计量系数之和,即:Σνi=c+d-a-b;pθ=100kPa.

      由式(1)可知恒温恒压条件下,加入惰性气体组分,

      无标题2.jpg值减小. 

      判据一:如果Σνi>0, 则:无标题2.jpg值一定减小.

      由于恒温恒压下,Kθ保持不变,由式(1)可知,Kn一定增大,此时平衡将正向移动;即向气相体积增大方向移动.

      判据二:如果Σνi<0, 则:无标题2.jpg值一定增大.

      同理由于恒温恒压下,Kθ保持不变,由式(1)可知,Kn一定减小,此时平衡将逆向移动; 即向气相体积增大方向移动.

      由判据一、二可知,恒温恒压下加入惰性气体,平衡均向气相体积增大方向移动.

  2. 实例讨论

   例1. 恒温恒压下,平衡体系N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)混入一定量He(g),问平衡将向那个方向移动?

   解:Σνi=2-1-3=-2<0,由判据二可知,此时平衡将逆向移动.

   例2. 恒温恒压下,平衡体系PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),  混入一定量N2(g),问平衡将向那个方向移动?

   解:Σνi=1+1-1=1>0,由判据一可知,此时平衡将正向移动.

 3. 结论

    恒温恒压下,加入惰性气体,平衡一定向气相体积增大方向移动.

参考文献

[1]天津大学物理化学教研室编. 物理化学(上册,第四版).北京:高等教育出版社, 2001,12:230










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