第五章化学反应系统热力学.ppt

第5章 化学反应系统热力学 摩尔反应Gibss自由能的规定值 化学反应的自发方向和限度 化学反应标准平衡常数 各种因素对化学反应平衡的影响 5.1.2 标准摩尔反应Gibss自由能（298.15K）的计算 5.1.3 标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系 按照Gibbs- Helmholtz方程，若反应物、产物均处各自的标准状态，则 当 0 ,则 随温度升高减小 ; ＜0时， 随温度升高而增加， 若已知某温度T1 时的 (T1)，要求另一温度T2 时的 (T2)，只需对上式积分便可得 可以利用 = f (T) 的关系式，求出 (T2)。若 =0 ，那么 与温度无关，积分得 5.2.1 化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A 在等温、等压的条件下发生化学反应: 系统的反应进度由ξ变到ξ+d ，由于d 很微小，故可认为系统组成不变，则系统中各物质的化学势μB 视为不变。因此，反应过程Gibbs自由能的微小变化为 化学反应Gibbs自由能 由反应进度的定义可知，dnB=νBd ，代入上式后得  它表示在等温、等压的条件下，反应进度为 1mol时，反应系统的Gibbs自由能随反应进度的变化率。 亦可理解成等温、等压的条件下，在无限大反应系统中，发生一单位反应(Δ =1mol)而引起系统 Gibbs自由能的变化值。 化学反应自发方向判据 从热力学原理可知，在等温、等压下过程总是自发地向着Gibbs自由能降低的方向进行，直到达到该条件下的极小值系统便处于平衡。根据自发方向判据式： 若 ＜0，则表明反应自发地自左向右进行；若 = 0，此时系统的G 不再变化，即化学反应系统达到平衡态；若 ＞0，则表明在此条件下，反应不能自发地自左向右(增大)进行。上述结果可表达为 ＜0 自发过程 = = 0 达到平衡态 ＞0 非自发过程 化学反应亲合势 亦可定义化学反应亲合势 A = - = - 从化学反应亲合势的定义可以看出： A是只与反应系统所处状态有关的强度性质。 如果A＞0，表示反应可以自发发生； A= 0，反应达到平衡态； A＜0，反应为非自发。 这充分表现了A作为化学反应“势函数”的特性。 5.2.2 化学反应Gibbs自由能变 考察化学反应： A B 1 无混合过程 G 对 作图得一直线. 直线斜率为 ( - )＜0。换言之，在此假想条件下，由于始终有 A =- 0， 则反应直到A全部转化为B时为止。 2 有混合过程 G = + ( - )+RT[(1- )ln(1 - + ln )] 曲线上的极小值点 ={1+exp[( - )/(RT)]}-1 。 由于化学反应系统中各 物质之间的混合使化学 反应不能进行到底。 0＜ ＜ 时，A ＞0 ， 即A可以自发地生成B；