中国海洋大学：《无机化学 Concise Inorganic Chemistry》课程教学资源（PPT课件，中文）第3章 化学平衡

例1在1000K，将1.00molSO，与1.00molO，放入5.00dm封闭容器中，达平衡时有0.85molSO，生成。对于反应2SO，+0,=2SO3（1）计算1000K时反应的KK，和K（2）利用热力学数据计算298K的K解(1)2SO, (g) + O, (g)= 2SO, (g)01.001.00t=0 /mol0.851.00-0.85/2teq /mol1.00-0.85= 0.15= 0.575

在1000K, 将1.00mol SO2 与 1.00mol O2 放入5.00dm3 封闭容器中 ，达平衡时有 0.85mol SO3 生成。对于反应 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 （1）计算 1000K时反应的Kº, Kp 和Kc ； （2）利用热力学数据计算298K的Kº 。 例1 解 (1) 2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g) t=0 /mol 1.00 1.00 0 t eq /mol 1.00-0.85 1.00-0.85/2 0.85 = 0.15 = 0.575

Pso2= n RT /V= 0.15 × 8.314 X 1000 /(5× 10-3)=2.49 × 105 (Pa)Po2=0.575 × 8.314X1000 /(5× 10-3)=9.56 × 105(Pa)Pso3=0.85 × 8.314 ×1000 /(5× 10-3)=1.41 × 106(Pa): K,= Ps032 / (Pso2’Po2)=(1.41 × 100)/[(2.49 ×105)2 × 9.56 X105]= 3.4 × 10-5 (Parl)(Pso.)PoPso_P°=3.4×10-5×1.0×105=3.4K°Pso.Po.(()K-[SO,]/([SO,}[O2]) = (0.85/5)2 / [(0.15/5)2(0.575/5) ]= 0.852× 5 /(0.152 × 0.575) = 279.2 (dm3/mol)

pSO2 = n RT /V = 0.15×8.314×1000 /(5×10-3 )=2.49×105 (Pa) pO2 =0.575×8.314×1000 /(5×10-3 )=9.56×105 (Pa) pSO3 =0.85×8.314×1000 /(5×10-3 )=1.41×106 (Pa) ∴Kp = pSO3 2 / (pSO2 2pO2 )=(1.41×106 ) 2 /[(2.49×105 ) 2×9.56×105 ] = 3.4×10-5 (Pa-1 ) Kº= = 3.4×10-5×1.0×105 = 3.4 Kc=[SO3 ] 2 /([SO2 ] 2 [O2 ]) = (0.85/5) 2 / [(0.15/5) 2 (0.575/5) ] = 0.852×5 /(0.152×0.575) = 279.2 (dm3 /mol)  P P P P P P P P P P SO O SO SO O SO 2 2 2 2 3 2 2 2 2 =                           

(2)2SO, (g) + 0, (g) = 2SO, (g)0△,G./kJ·mol-1-300.1-371.1..△,G.° = 2△,G. s03(g) - 2,Gm°s02(g)= -2 X 371.1 +2 X 300.1= -142 (kJ ·mol-1): △,G.°=-RTlnK.:. IgK°= -△,G./2.303RT=142X 103 / (2.303X 8.314X 298)= 24.89(298K) = 7.76× 1024K°

(2) 2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g) △fGm º/kJ∙mol-1 -300.1 0 -371.1 ∴△rGm º= 2△fGm º SO3(g) - 2△fGm º SO2(g) = -2 × 371.1 +2 × 300.1 = -142 (kJ ∙mol-1 ) ∵ △rGm º= -RT㏑Kº ∴ lgKº= -△rGmº/2.303RT = 142×103 / (2.303×8.314×298) = 24.89 Kº (298K) = 7.76×1024

说明：④平衡常数与温度有关；②平衡常数表示反应进行的程度，K°越大，反应进行得越完全；③反应式写法不同，则相应的平衡常数不同。H,+I =2HI K1/2 H, + 1/2 = HIK°22HI=H,+I K3K% = K°2 = (K3) -1

1 5 说明: ① 平衡常数与温度有关； ② 平衡常数表示反应进行的程度， Kº越大，反应进行得越完全； ③ 反应式写法不同，则相应的平衡常数不同。 H2 + I2 ⇌ 2HI Kº 1 1/2 H2 + 1/2 I2 ⇌ HI Kº 2 2HI ⇌ H2 +I2 Kº 3 Kº 1 = Kº 2 2 = (Kº 3 ) －1