热力学第2课重点.ppt

2. 化学平衡常数的意义 化学平衡常数的大小可以反映反应进行的 程度. 平衡常数越大，表示达到平衡时生产物的浓度或分压越大，也就是正反应可以进行的较彻底。 平衡常数越小，表示达到平衡时反应物的浓度或分压越大，也就是逆反应可以进行的较彻底。 2.1.4.2标准平衡常数与标准吉 布斯函数变的关系 ΔG=0，化学反应达到平衡， ΔGΘ= -RT lnKΘ ΔG= ΔGΘ+RTlnJ （’J’有的书符号为Q或∏） 2.1.4.3 温度与标准平衡常数的关系 lnK Θ ＝－ ΔG Θ /RT 根据ΔG Θ = ΔH Θ(298.15k)-TΔS Θ (298.15k) lnK Θ = -ΔH Θ(298.15k) /RT+ΔS Θ (298.15k) /R 对于一个给定的化学反应方程式，反应的ΔH Θ (298.15k)与 ΔS Θ(298.15k)都是定值 令A= -ΔH Θ (298.15k) /R, B=ΔS Θ(298.15k) /R 则有： lnK Θ = A /T+B 结论： （1）若ΔH θ （298.15K）0时，即反应为放热反应时，A为正 则随着温度的升高， lnK θ 将会减小 （2）若ΔH θ （298.15K）0时，即反应为吸热反应时，A为负 则随着温度的升高， lnK θ 将会增大 从化学平衡的观点，也可以根据反应商与平衡常数的关系来判断化学平衡移动的方向： JKΘ 自发反应，反应能向正反应的方向进行 J＝KΘ 平衡状态 J KΘ 非自发反应，反应能向逆反应方向进行 化学平衡实际上是化学热力学在系统是否达到平衡的和能达到怎样程度的平衡问题上的具体应用和说明。 2.1.4.4 化学平衡的移动（P·70·） 1.如何用物质的△fH(298.15K)、S(298.15K)的数据，计算反应的△rG(298.15K)以及某温度T时反应的△rG(T)的近似值？ 2.如何利用物质的△fH(298.15K)、S(293.15K)、△fG(298.15K)的数据，计算反应的Kθ值？写出有关的计算公式。 3.对反应：2Cl2(g)+2H2O(g) =4HCl(g)＋O2(g) 此反应的△ H为正值。将Cl2、H2O、HCl、O2四种气体混合后，反应达到平衡。下列左面的操作条件改变对右面的平衡时的数值有何影响？(操作条件中没加注明的，是指温度不变、容积不变)。 (1)加O2────────H2O的物质的量 (2)加O2────────O2的物质的量 (3)提高温度────────Kθ (4)提高温度────────HCl的分压 2.1.2.3 标准摩尔反应焓变 (1).热力学标准态 在化学热力学中规定100.00KPa为标准压力，用?表示 气体 是指各气态物质的分压为标准压力的理想气体 固体（纯液体） 标准压力下的纯物质 溶液 标准压力下,溶质浓度为1molL-1 的理想溶液 (2). 反应进度? ? =（nB-nB0）/?B *计量系数?B : (P·54·) 一般的写法 0= ∑B ? B·B *与时间无关 与方程式关系 量纲 (3). 标准摩尔反应焓变 ?r?mΘ ?r?m=?H/ ? (4)标准摩尔反应焓变 N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)； ⊿rHmΘ =－620kJ·mol-1 N2（g）+3H2（g）→2NH3 （g）， ⊿rHmΘ = -92.22kJ·mol-1 （根据H=U+PV,晗无法求得绝对值 ） 在热化学中,规定在标准状态下由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓; 通常选定温度为 298.15 K, 作为该物质的标准摩尔生成焓, 以 Δf HmΘ(298.15K)表示，简写为标准生成焓Δf HmΘ 。 (5).标准摩尔生成焓 ?f?mΘ a、任何稳定单质的标准摩尔生成焓为零。 b、规定水合氢离子的标准摩尔生成焓为 零。 通过查表可以获得各种物质的标准摩尔生成焓。如： Δf HΘ(H2O，l，298.15K)=-285.8kJ .mol-1 Δf HΘ(H+，aq，298.15K)=0 Δf HΘ(O2，g，298.15K)=0 Δf HΘ(NaCl，