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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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wljy99

专家顾问

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[求助] 热力学和催化反应 已有3人参与

有些反应在一定温度下,明明热力学上吉布斯自由能变大于0,不能自发进行,为什么选择好合适摧化剂尤其是复合催化剂之后,就会有转化率?比如:
CO2(g) + 3H2 (g)→ CH3OH(g) + H2O(g), ΔG270℃ =50.344kJ/ mol−1,但是实际却是:

Catalyst                 Preparation method             T/°C        CO2 conversion (%)           Methanol selectivity (%)        Methanol activity (mol kg−1 cat. h)        Ref.

Cu/Zn/Ga/SiO2 co-impregnation                       270                    5.6                                    99.5                                        10.9                                                  154
Cu/Ga/ZnO           co-impregnation                       270                    6.0                                    88.0                                          11.8                                                    155
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zatnlsc

版主

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
凌乱奥利奥: 金币+2, 感谢应助 2017-02-15 22:25:17
wljy99(费姚永芬代发): 金币+20 2017-02-24 09:22:34
首先,催化剂肯定不改变热力学
其次,deltaG>0时,反应肯定不能自发进行。
但此处所谓的反应deltaG>0,意思是当前各物种都处于相同温度和分压,反应将自发逆向进行
而实际情况往往是远离平衡态的,反应物多,生成物几乎没有,且CO2和H2都是高压,以dG=Vdp来看,反应物G还会增加,平衡还会向生成物方向移动,将这些因素考虑进去,当前deltaG仍是<0,而随着反应进行,生成物增加,上限是进行到deltaG=0为止。
qq815441102
2楼2017-02-15 14:37:12
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纳米堂阿杜

超级版主

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你确定实际反应就是这个?

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业精于勤荒于嬉,行成于思毁于随
3楼2017-02-15 18:38:54
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zyhou

无虫

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与,应助指数 +1
凌乱奥利奥: 金币+2, 感谢应助 2017-02-15 22:25:26
你把问题简单化了,根据热力学方程,:△G = -RT ln K,可以计算平衡转化率的。
并不是说“deltaG>0时,反应肯定不能进行”
4楼2017-02-15 19:30:17
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qm13426292146

版主

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【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
热力学的问题不是特别懂。但涉及到反应本身楼主需要考虑以下问题,CO2+H2在题述的反应条件下不可避免的会进行 RWGS 反应,即CO2+H2生成 CO+H2O,这样一来,热化学方程是否会改变?更为重要的是,有了 CO 和 H2,在270 oC的温度下,在本条件下发生化学反应就很好理解了!
5楼2017-02-16 08:43:16
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wljy99

兑换贵宾

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引用回帖:
5楼: Originally posted by qm13426292146 at 2017-02-16 08:43:16
热力学的问题不是特别懂。但涉及到反应本身楼主需要考虑以下问题,CO2+H2在题述的反应条件下不可避免的会进行 RWGS 反应,即CO2+H2生成 CO+H2O,这样一来,热化学方程是否会改变?更为重要的是,有了 CO 和 H2,在2 ...

问题是RWGS反应在低温下G变化是正值,反应不自发呀

发自小木虫IOS客户端
6楼2017-02-16 09:05:22
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qm13426292146

专家顾问

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【答案】应助回帖

感觉二楼说的有道理!如果G 的变化值是通过查表计算得到的,那么要注意此值是代表标准状态的,针对此实际问题,初始状态时只有反应物,没有生成物,那么从化学反应等温式来计算的话,此时的 G 变化值应该是负的;另外,化学反应自发向 G 变化值小于零的方向进行,是有前提条件的,如二楼所说,那就是在等温等压下。
7楼2017-02-18 21:53:59
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sunruiyan

超级版主

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引用回帖:
4楼: Originally posted by zyhou at 2017-02-15 12:30:17
你把问题简单化了,根据热力学方程,:△G = -RT ln K,可以计算平衡转化率的。
并不是说“deltaG>0时,反应肯定不能进行”

你好,可以这么理解吗:即使在某一温度下吉布斯自由能大于零的反应,在该温度下不能自发进行但是仍然可以进行,只是平衡常数很小,所以生成的产物非常少?
8楼2017-08-04 19:54:51
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zyhou

新虫

引用回帖:
8楼: Originally posted by sunruiyan at 2017-08-04 19:54:51
你好,可以这么理解吗:即使在某一温度下吉布斯自由能大于零的反应,在该温度下不能自发进行但是仍然可以进行,只是平衡常数很小,所以生成的产物非常少?...

就是这样的。
9楼2017-08-04 20:21:19
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