当前课程知识点：大学化学 > 第七章 化学反应的方向 > 7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二） > Video
同学们好
这一节我们继续讨论
化学反应的
方向的影响因素
在上一节当中
我们跟大家分享了
温度、压力
对于我们的水
在高压锅当中的
行为的影响
这样一个讨论
具有典型性
不仅结合我们的生活
而且使我们能够更快的了解
温度与压力
对于化学平衡条件的
相互关系
通过这样一个
对数方程的讨论
使我们掌握了
方便的工具
来讨论不同的温度
对应的标准平衡常数
那么这一节呢
我们继续延续
在相同的体系内
但是我们讨论的方式
与上一节略有不同
比如说
我们在
这样的一个体系当中
还是由液态水
变成气态水
但是
我们给出的条件是
在20℃情况下的
这样一个饱和蒸汽压
这个参数
与我们在对数方程当中
计算所需要的
标准反应的摩尔焓变
之间有什么关系呢
能不能通过这样一个
一定温度下的饱和蒸汽压
来计算出我们需要的
标准的反应的摩尔焓变
这就是我们能否解决
这样的新的问题的
一个技巧或者是途径
比如说
高压锅内的水温
有可能会达到200℃
那么如果高压锅内的水温
要达到200℃的话
那么相应的耐压值
需要是多少呢
这时候就需要我们借助
已知的这样一个
在20℃情况下的
饱和蒸汽压
来推算我们所需要计算的
对数方程当中的
一个关键的热力学参数
也就是
标准的反应摩尔焓变
这样的一个热力学参数
如果不知道
我们就没有办法
进一步的解析
温度与标准平衡常数
之间的数学关系
怎么样去求这样一个
关键的热力学参数呢
我们还依照
刚才的解题思路
首先
我们从已知条件当中
知道了我们的起始温度
一个20℃
在这个条件下的饱和蒸汽压
但是同学们
我们是不是
还可以从水的
沸腾的标准温度上
去找到另外一个
在沸腾状态下的
它的饱和蒸汽压呢
答案是肯定的
因为水的沸腾条件下的
饱和蒸汽压
是大家已经固化的
化学知识
从生活常识上
我们就可以了解到
在100℃的情况下
相应的水的饱和蒸汽压呢
是100kPa
结合我们在前叙讨论当中
已经了解的
对于水的汽化过程当中的
标准平衡常数的写法
我们就不难发现
在20℃的条件下呢
我们通过分压所获得的
第一个标准平衡常数
是0.0231
而在沸腾状态下
我们所获得第二个
标准的平衡常数呢
恰巧在这样的温度下
我们水的饱和蒸汽压
与我们的热力学的标准压力
正好相等
所以在沸腾状态下
水的标准平衡常数
等于1
从这里
同学们就不难发现
在这样的一个
对数方程当中
我们已经知道了
K1⊖、K2⊖
也知道了T1和T2
而我们所关心的
这样一个
重要的热力学参数
也就是
标准反应的摩尔焓变
是不是可以通过
这样一个对数方程
来求解呢
同学们通过刚才的推演
已经很清楚了
找到这个答案
是一个非常方便的过程
通过我们把刚才已知的
T1、T2和K1⊖、K2⊖代入
这时候我们就可以计算出
相应的标准反应的
摩尔焓变
有了这样一个
重要的热力学参数
我们再在把它代回到
已知的条件当中
我们要求
在200℃的情况下
相应的压力应该是多少呢
代入到我们的
标准平衡常数的
这样一个写法当中
我们就会知道
对于这样一个对数方程
已知了
标准的反应摩尔焓变
已知了
初始的温度和
标准的平衡常数
而且已知了
我们的终态的温度
我们唯一要计算的
就是终态的平衡常数
而终态的平衡常数呢
又可以用
我们终态的分压来代表
解这样的对数方程
同学们已经具有了
丰富的经验
只要把它
按照我们数学关系
相应的一步一步的代入
有关的参数
最后我们就会得到
在200℃情况下
这时候压力呢
大约要等于1850kPa
所以
要使高压锅内的水温
达到200℃
那么它的耐压呢
至少是需要达到
1850kPa
这样的一个高压的状态
同学们也许会问
在这样的情况下
我们的高压锅用来煮饭
用来日常生活
还有必要吗
答案当然是否定的
原因是
我们大多数的食物
在这样的温度下
都会产生蛋白质的变性
而不要忘了
这样高的环境的温度
除了不能够用于我们
煮食食物
保持食物的风味
这样一个缺点以外
它的优点是什么呢
是因为我们在很多的
生物制剂
或者是医疗卫生的
期间的处理过程当中
我们需要超过我们常规
使用温度的
一个大的范围
才能够有效的杀死
相应的病毒
或者是细菌
保证我们的生物制品
和我们的医疗器械的安全
所以这种超高压和
超高温的高压器件
也就是俗称的高压锅
不再是我们
市售的高压锅
或者我们生活当中
家用的高压锅
但是
这样的器具和这样的技术
在我们的日常生活和
科学研究当中
还是经常会用到的
接下来我们还可以讨论
对于同一个过程
在不同的已知条件下的
其它的处理的方式
比如说
我们要使高压锅内的水温
达到125℃
那么这时候它的耐压
应该是多少呢
延续刚才的解题思路
同学们可以首先发现
对于这个反应来讲
我们要找到它的
标准反应的摩尔焓变
首先也是要寻找到
在特定温度下的
它的标准平衡常数
有了不同温度下的
平衡常数呢
对于解决这样的
标准反应摩尔焓变呢
才会有直接的帮助
对于解决这样的问题
我们首先从
范德霍夫的等温方程出发
在我们的非标准条件下
我们可以得到
这样一个
特定温度下的
吉布斯自由能与
标准吉布斯自由能
之间的关系
相互的联系呢
还是我们重要的参数
反应商
如果达到平衡时
这样的范德霍夫等温方程呢
就会变成
这样一种方式
原因是
我们方程的左侧等于0
通过移项
就可以很方便的
得到这样一个新的方程
由于在室温条件下
我们已经知道了
反应的两个状态不同的
标准的生成摩尔
吉布斯自由能
然后我们把它相减呢
就是我们整个反应的
标准反应的
摩尔吉布斯自由能
代入相应的数值
我们会得到这样一个
标准的反应的
摩尔吉布斯自由能
由于刚才得到的这个数值呢
是在室温条件下的
标准反应
摩尔吉布斯自由能
那么接下来
我们把这样的一个数值呢
代入我们刚才的
对数方程当中
我们就可以得到
一个新的平衡常数压力
和我们相关常数之间的
对数关系
如果我们的温度呢
是在沸点的时候
我们会发现
这样的状态下
相应的对数的方程呢
它的这样一个对数值
是0
因为我们刚才讲了
在水100℃沸腾的情况下
也就是在
373.15K沸腾的情况下
水的饱和蒸汽压与
热力学的标准压力呢
正好相等
两者的比值等于1
所以它的对数值呢
就会等于0
这样
我们把相应的
对数值代入到
我们的对数方程当中
这时候注意
由自然对数
变成常用对数的时候
同学们不要忘了
要加上这样一个数值
带入这样一个数值当中
我们知道了
在不同的温度下
它的相应的
平衡常数的关系
我们就可以计算出
标准的反应的摩尔焓变
这个数值呢
是为我们做进一步的
对数方程的解析
来了解不同温度下
平衡常数的变化规律
提供了
重要的数学基础
没有它
我们就没有办法
在这个方程当中
研究温度
与平衡常数之间的
变化关系
有了它
这一切变得就
顺其自然了
好 我们来看
在我们参考温度下
我们已经知道了
相应的压力和平衡常数
同时呢
我们要求的是
在这样一个温度下
我们相应的压力
应该是多少
那么按照平衡常数与
分压之间的关系
我们代入到
相应的对数方程当中
这时候已知的是T1
T3和p1
重要的热力学参数呢
我们已经
把它的值确定下来了
相应的p3呢
就很容易获得了
通过解析我们可以发现
这样的数值呢
是在237kPa
这样如果我们使
高压锅内的水温
达到125℃的时候
那么它的耐压值呢
应该在237kPa
这样一个范围
解析了以上
相关的四个问题
我们就帮同学们
找到了不同侧面
来应用这样的一个
对数方程的典型例子
同时通过解析温度与
平衡常数
和分压之间的关系
还可以帮我们了解
对不同体系的
标准反应摩尔焓变的
求解方法
以上的四个例子呢
供同学们在课后
多加学习和参考
而且通过这些例子呢
我们有机会
去解决其它相似的
或者更加复杂的
平衡与温度、压力
之间的相互关系
有关这节课的内容
我们就跟大家
介绍到这儿
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
--Video
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
--Video
-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
--Video
-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
--Video
-4.2 共价键理论—现代价键理论
--Video
-4.2 共价键理论—共价键的性质
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
--Video
-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
--Video
-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
--Video
-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
