物理化学：4.6温度对平衡常数的影响

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1、2OmrlnRTHTKpoa 第六节第六节 温度对平衡常数的影响温度对平衡常数的影响 2OmrOlnRTHTKpa 一化学反应等压方程一化学反应等压方程由吉布斯亥姆霍兹公式由吉布斯亥姆霍兹公式 2OmrOmrTHTT/Gp pTKR Oln2OmrOlnRTHTKp 化学反应等压化学反应等压方程微分式方程微分式 讨论讨论 rH m0，T ，K 提高温度有利反应提高温度有利反应 rH m=0，T ，K 不变不变温度对反应无影响温度对反应无影响 rH m0，T ，K 提高温度不利反应提高温度不利反应 2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用1 rH m为常数时为常数时 定积分定积

2、分 12OmrO1O211lnTTRHKK不定积分不定积分 CTRHK 1lnOmrO（C 积分常数）积分常数） 可看成直线方程可看成直线方程Y=BXC RHBOmr 斜率斜率截距截距C rH m= R 斜率斜率 rS m=R 截距截距 2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用例例CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) K pT关系为关系为 722711476lnO.TKp 求求 rH m， rS m 解解 11476Omr RH rH m= 95.41 kJ mol1 rG m= RT lnK p 722711476.TRT= R 11476+27.72RT = rH m

3、T rS m rS m = 27.72R = 230 J K1 mol1 2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用例例ATP水解，水解，309K 时时 rG m= 30.96 kJ mol-1 rH m= 20.084 kJ mol-1，求，求278K时平衡常数时平衡常数 解解液相反应液相反应 5Omr107131exp .RTGKxT=278K时时 12mr11ln12TTRHKKxx 3091278120084107131ln52R.KxKx2 = 4.09105 2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用2 rH m随温度有显著变化随温度有显著变化 当当

4、 C p, m值较大，或温度变化范围大时，值较大，或温度变化范围大时， rH m不为常数不为常数 求求lnKT关系一般步骤：关系一般步骤： （1）由基尔霍夫公式求出）由基尔霍夫公式求出 rH mT关系式关系式 ppCTH Omr Cp= a + bT + cT2 + （当（当 Cp不为常数时）不为常数时） 积分积分 TpdTCHH00Omr 3203121cTbTaTHT=298K时时 rH m值代入，求出积分常数值代入，求出积分常数 H0 2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用(2) 由化学反应等压方程积分求由化学反应等压方程积分求lnK T关系式关系式 2OmrOddl

5、nRTHTK TRcRbRTaRTH3220ITRcTRbTRaRTHK 20O62lnln积分积分 T=298K， rG m= RTlnK 求出求出K 298，代入上式求出积分常数，代入上式求出积分常数I(3) 由由lnK T关系式求任何温度时关系式求任何温度时K 若若 Cp为常数，上述积分过程较简单为常数，上述积分过程较简单 (1) 由基尔霍夫公式求出由基尔霍夫公式求出 rHmT关系式关系式 320r3121cTbTaTHH2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用例例 求甲烷转化反应的求甲烷转化反应的K pT关系式，并求关系式，并求1000K时时K p=？ CH4(g)+

6、H2O(g) = CO(g)+3H2(g) 解解 查表（查表（298.15K） CH4(g)74.8150.7214.1575.49617.99H2O(g)241.818228.57230.0010.72.022CO(g)110.525137.16826.5377.68311.172H2(g)0029.090.8360.3265 fH m fG mab 103c 106kJ mol1 kJ mol1 206.1031142.12469.65776.0049 17.8605( rH m)( rG m)2OmrOlnRTHTKpa 二等压方程应用二等压方程应用 320Omr3121cTbTaTHH 206.1031142.12469.65776.0049 17.8605( rH m)( rG m)将将T=298K， rH m=206103.1代入得代入得 H0=188.566 kJ mol-1 ITRcTRbTRaRTHK 20O62lnlnT=298K， rG m= RTlnK =142.124 kJ 得得 lnK =57.36代入得代入得 I= 27.675 及及 lnK T关系式。关系式。将将T=1000K代入上式得代入上式得K p=27.92OmrlnRTHTKpoa 再见！再见！