物理化学3章节化学平衡热力学原理.pptVIP

第三章;由△rGT,p的符号可判断过程的方向， △rGT,p是化 学反应体系中产物Gibbs自由能与作用物Gibbs自 由能之差，随着反应进行△rGT,p趋向于零，反应 趋向平衡。当外界条件发生改变时，原平衡被破 坏，即发生平衡移动，直至达到新条件下的新平 衡。那么，平衡移动的方向？新平衡点（限度）？ 与外界影响因素的关系？——本章要解决的问题;§1. 化学反应的等温方程式;反应过程中，ni 发生变化→μi也变化→G体变化;也被定义为“化学亲和势”; －△rGm= T△rSm － △rHm≥0，反应自动进行 当△rHm＜0， △rSm＞0时， △rGm≤0，且|△rHm |愈大， △rGm愈负，反应趋势愈大—— 满足贝氏原则 当△rHm＜0， △rSm＜0时： 若|△rHm |＞|T△rSm |，则△rGm≤0 —— 满足贝氏原则 若|△rHm |＜|T△rSm |，则△rGm＞0 ——贝氏原则失效 当△rHm＞0 ，△rSm＜0时，△rGm＞0，满足贝氏原则 当△rHm＞0 ，△rSm＞0时， 若△rHm ＞T△rSm ，则△rGm≤0 ——贝氏原则失效 若△rHm ＜ T△rSm ，则△rGm＞0 —— 满足贝氏原则;2.均相化学反应等温方程式;化学反应达到平衡时，△rGm = 0，则：;，△rGm 0，反应（平衡）逆向移动;★ 液相反应 aA + f F ==== xX + yY 选择某一参考态后，化学势与活度的关系为：;—— 等温方程式;★ 多相反应 aA(s) +d D(g) ==== xX(l) + yY(g);若反应体系内无溶液形成，有 aX = aA= 1，则：;二、化学反应的平衡;又 pV = nRT→p = cRT，令 ， 称为量浓度经验平衡常数，显然 也只是 温度的函数，且：;◆ 压强对化学平衡的影响;◆ 惰性气体对平衡的影响 向反应体系加入惰性气体，设想体系由惰性气体和反应气体两部分组成： 若保持体系总压不变，则反应气体分压↓，故：;2. 液相反应的平衡常数;—— 浓度经验平衡常数;但对理想溶液或稀溶液，;3. 多相反应的平衡;如① CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g) ;金属氧化物的分解：;优势区图;⑴ 3FeS(s) + 5O2(g) === Fe3O4(s) + 3SO2(g) ⑵ 3Fe (s) + 2O2(g) === Fe3O4(s) ⑶ 3FeS2(s) + 8O2(g) === Fe3O4(s) + 6SO2(g) ⑷ FeS(s) + O2(g) === Fe(s) + SO2(g) ⑸ FeS2(s) + O2(g) === FeS(s) + SO2(g) ⑹ 4Fe3O4(s) + O2(g) === 6Fe2O3(s) ⑺ 3FeSO4(s) === Fe3O4(s) + 3SO2(g) + O2(g) ⑻ 4FeSO4(s) === 2Fe2O3(s) + 4SO2(g) + O2(g) ⑼ 2Fe2 (SO4)3(s) === 2Fe2O3(s) + 6SO2(g) +3O2(g) ⑽ Fe2 (SO4)3(s) === 2FeSO4(s) + SO2(g) + O2(g) ⑾ 2FeS2(s) + 7O2(g) === Fe2 (SO4)3(s) + SO2(g) ⑿ FeS2(s) + 3O2(g) === FeSO4(s) + SO2(g) ;在确定的温度下，各反应的平衡常数一定， 则 与 的关系一定，如： 由式⑴得： 由式⑵得： 由式⑶得： 由式⑷得： 　…………………………………………… 依这些关系可绘出两者的关系线，各线绘在 一张图中得优势区图。P304图6-2;▲ 凝聚态为溶液的多相反应 对于形成溶液的多相反应体系，已导出：;三、化学反应的△rGΘ;2. 的求算;例： 2500K、pΘ时用CO气体保护金属Ni免遭氧化， 但CO气中含有少量CO2气，问CO2气的分压控制在 什么值才能确保Ni不被氧化？已知： Ni(s) + 0.5O2(g) === NiO(s) ;m;例： 已知反应 C6H5C2H5(g) === C6H5C2H3(g) + H2(g) 在800K、pΘ下的Kp= 4.688×10 -2pΘ/Pa。 求⑴乙苯的平衡转化率； ⑵总压降至0.1pΘ时乙苯的平衡转化率； ⑶若在原料气中掺入水蒸气，且乙苯与水蒸气的 摩尔比为1:9，总压仍为pΘ，乙苯的平衡转化率。;;3.