当前课程知识点：工程热力学（下） > 第11章 化学热力学基础 > 11-5 理想气体的化学平衡 > Video 11-5_5
既然对于化学反应而言
化学平衡常数是非常重要的
化学平衡常数受哪些因素影响呢
我们来具体分析一下
首先温度 我们知道温度
对Kp是有影响的
也就是Kp 它与温度相关
具体它怎样影响的
我们具体来看一下
这是我们最初引入Kp的那个表达式
lnKp=-△G0/Rm/T
当然前面有个负号
然后它是温度的函数
对于这个表达式 经过推导
当然我们在这不去具体地推导
它推导成什么
它的最终结果是什么
dlnKp/dT=△H0/Rm
再除以一个温度的平方
这个表达式叫范特霍夫方程
你看这个表达式Kp随温度的变化
可以很直观地表示出来
我们具体来看一下
首先我们看这表达式
温度的平方
肯定总是正值的
然后Rm是一个已知的一个量了
所以dlnKp/dT
那就跟△H0相关了
那H0是什么
那0是表示标准状态 标准压力
我们具体来分析
当△H0>0的时候
对于一个等压过程
这个△H0是什么
它实际上是标准压力下的什么东西
定压热效应
定压热效应 如果是大于0的话
说明什么
说明这个反应是一个什么反应
△H0>0 Qp>0
说明它是一个吸热反应
对于这个吸热反应 我们来看一下
如果我们让温度升高
也就是这个T增大 也就是dT>0
如果dT>0的话
从这个范德霍夫方程
你可以看出来 这Kp怎么样
Kp一定是增加的
这时候平衡是朝哪个方向进行
Kp一定是朝正方向进行的
朝正方向进行
而且又是一个吸热反应
它就要吸收更多的热量
吸收更多热量
那就要阻止温度的继续升高
直到达到新的平衡
然后我们再来看
对于△H0<0的情况
当然也是一个定压的一个过程了
△H0<0那也就是Qp=△H0<0
说明这一个反应是一个什么反应
是一个放热的反应
对于这个放热的反应
比如说 我们让这个温度升高
让这个温度升高在△H0<0的情况下
由范德霍夫方程
我们可以看出来 Kp怎么样
一定是减小的
从这数学表达式
你可以很直观地看出来
Kp如果是减小的话
那就反应要向什么
向反方向去移动的
这个又是个放热反应
所以它的放热量怎么样 就要减小
放热量减小的话
那也就是可以阻止这个温度继续升高
一直达到下一个平衡
我们刚才讨论的是
温度升高的时候是怎样
对于温度降低
同理 可以进行类似的分析
我们就不去展开了
我们再来看总压的影响
总压对Kp有没有影响 没有影响的
因为Kp只是温度的函数
总压对什么有影响 对Kx有影响
我们来看一下 Kx=Kp·(p/p0)^(a+b-c-d)
然后带一个指数 这个指数是a+b-c-d
如果a+b-c-d=0的话
p/p0的指数等于0
那Kx就等于Kp了
这时总压对Kx也没有影响
所以说总压对Kx的影响
跟这个化学反应前后
化学剂量系数是有关系的
我们再来看一下
刚才说它如果等于0的话
是没有影响的
我们来看 如果说a+b>c+d
也就是说 指数那一项是大于0的
如果说那一项是大于0的话
那如果增加总压p的话
从这个表达式你可以看出来什么
指数大于0 压力还增加
Kx怎么样 一定是增加的
从数学表达式可以很直观地看出来
Kx增加意味着什么
平衡要向总的摩尔数小
也就是产生生成物的那个方向
也就是正向进行的
它来阻止总压进行继续升高
如果说a+b 也就是说 反应物的总的摩尔数小的时候 我们来看一下 这个时候还是升高总压p 我们由这个表达式来看 因为上面那指数现在是小于0的 所以Kx一定是减小 那Kx减小平衡项的总摩尔数小 那也就是向着 从我们这个条件限定来说 那就是向产生反应物的那个方向进行 因为反应物的摩尔总数小 向反向进行的 它阻止总压继续地升高 我们刚刚是对温度 压力 分别对平衡常数的影响 我们进行了一个详细的分析 你来看 这两个参数 对平衡常数的影响的共性的地方 是在什么地方 或者你把它提炼一下 它是什么 它实际上就是我们的 化学平衡移动原理 也就是说 把平横态的某一个因素改变的话 这个平衡总是向着 削弱该因素影响的方向进行 这个就是化学反应平衡移动原理 实际上我们的化学平衡移动原理 揭示了自然现象的一个特性 也就是说 它有一个负反馈的机制 也就是说处于一个平衡态 如果外边有一个因素 你对它进行干扰 对它产生影响 这个系统它自动的就朝着 使你这个外界的影响 逐渐减小的一个方向去进行 然后达到一个平衡 如果说是个正反馈的话 你想它是会是怎么样 外界来个影响 我一个正反馈 那这个影响就逐渐扩大扩大 那一直到没有平衡态了 直接进行下去 一直就这么进行下去的 这是不可能的 所以这个实际上也说明什么 平衡态它是应该存在的 实际上由这个问题 我们将平衡态 与热力学第二定律 建立起来的联系 实际上也反应了 热力学第二定律的普遍性和重要性 我们把这一小节的主要内容 我们一起来总结一下 这一小节的主要内容 应该是有三点 第一个是化学反应进行的方向和平衡条件 我们主要是讲的两类 一类是定温定容 用什么来判断 用亥姆霍兹函数来判断 它总是朝着亥姆霍兹函数减小的方向 达到极小值的时候 化学平衡 然后达到最小值的时候 数学表达式是什么 另外一个 定温定压过程 用吉布斯函数来判断 吉布斯函数减小的方向 是它自发进行的方向 达到极小值的化学平衡 那平衡时的条件又是什么 这是第一点 第二点 化学平衡常数 我们给了大家一个 非常详细的推导 包括这化学平衡常数的引入 这个具体的分析推导不要求大家 但是这个平衡常数的表达式这块 大家应该记住 化学平衡常数与平衡时 各个组元分压力之间的关系 这个要记住 同一个化学反应 它可以写成不同的化学反应式 但是化学反应式之间是有关系的 实际上你只要会写化学平衡常数 与分压之间的关系的话 那所有的问题都解决了 所以这点非常重要 第三点 温度、压力 对化学平衡常数的影响 或者说温度压力对化学平衡的影响 也就是化学平衡移动原理 这个内容也是非常重要的 我们这一小节主要是这三个重点
-6-0 导引
-6-0 作业
-6-1 纯物质的热力学面及相图
-6-1 作业
-6-2 汽化与饱和
-6-2 作业
-6-3 水蒸气的定压发生过程
-6-3 作业
-6-4 水及水蒸气状态参数的确定及其热力性质图表
-6-4 作业
-6-5 水蒸气的热力过程
-6-5 作业
-第6章 章节小测验
-7-1 概述
-7-2 朗肯循环
-7-2 作业
-7-3 实际蒸汽动力循环分析
-7-3 作业
-7-4 蒸汽再热循环
-7-4 作业
-7-5 蒸汽回热循环
-7-5 作业
-7-6 热电联产循环
-7-6 作业
-7-7 燃气-蒸汽联合循环
-7-7 作业
-7-8* 高效及绿色发电技术
-第7章 章节小测验
-8-0 导引
-8-0 作业
-8-1 空气压缩制冷循环
-8-1 作业
-8-2 蒸气压缩制冷循环
-8-2 作业
-8-3 热泵
-8-3 作业
-8-4* 热泵与节能环保
-8-5 吸收式制冷循环
-8-5 作业
-8-6 其他形式制冷循环
-8-6 作业
-8-7* 制冷剂与环保
-第8章 章节小测验
-9-0 导引
-9-0 作业
-9-1 混合气体的成分
-9-1 作业
-9-2 分压定律与分容积定律
-9-2 作业
-9-3 混合气体参数的计算
-9-3 作业
-9-4 理想气体的混合熵增
-9-4 作业
-9-5 湿空气及其状态参数
-9-5 作业
-9-6 湿空气的焓及熵
-9-6 作业
-9-7 比湿度的确定及湿球温度
-9-7 作业
-9-8 湿空气的焓湿图与热湿比
-9-8 作业
-9-9 湿空气的基本热力过程
-9-9 作业
-9-10* 环保节水型冷却塔简介
-第9章 章节小测验
-10-0 导引
-10-0 作业
-10-1 研究热力学微分关系式的目的
-10-1 作业
-10-2 特征函数
-10-2 作业
-10-3 数学基础
-10-3 作业
-10-4 热系数
-10-4 作业
-10-5 熵、内能和焓的微分关系式
-10-5 作业
-10-6 比热容的微分关系式
-10-6 作业
-10-7 克拉贝龙方程和焦汤系数
-10-7 作业
-10-8 实际气体对理想气体性质的偏离
-10-8 作业
-10-9 维里方程
-10-9 作业
-10-10 经验性状态方程
-10-10 作业
-10-11 普遍化状态方程与对比态原理
-10-11 作业
-第10章 章节小测验
-11-1 概述
-11-1 作业
-11-2 热力学第一定律在反应系统中的应用
-11-2 作业
-11-3 化学反应过程的热力学第一定律分析
-11-3 作业
-11-4 化学反应过程的热力学第二定律分析
-11-4 作业
-11-5 理想气体的化学平衡
-11-5 作业
-11-6 热力学第三定律及绝对熵
-11-6 作业
-第11章 章节小测验
-期末考试
