物理化学复习（十二）.pptVIP

化学平衡 目的：解决过程的限度问题 活度商规则 平衡判据 影响平衡移动的因素：浓度、压力、温度 平衡计算 单一平衡反应 同时平衡反应 真实气体平衡反应 热力学平衡 平衡条件： 平衡常数： 实验测定 计算 化学反应等温方程 一、重要概念 1、热力学的平衡点。 2、“标准”平衡常数中“标准”的含义。 3、气体反应平衡中的平衡常数的关系。 4、平衡移动的方向。（主要指惰性气体的影响） 5、反应物配比对平衡转化率的影响。 6、平衡常数与温度的关系。 二、计算题类型与典型题目 1、热力学量求平衡常数，即而求平衡量。 2、已知平衡量，代入标准平衡常数表示式中，计算平衡常数，即 而求相应的热力学量。 3、气体反应的平衡计算。 例：试求反应 CO (g) + H2O(g) = CO2(g) ＋H2(g) 在298.15K 和 1000K 时的K °。 解: 1、计算温度T 时的标准平衡常数 例：已知乙苯脱氢制苯乙烯反应 C6H5C2H5 = C6H5C2H5 + H2， 在527℃时，Kp=4.750KPa，试计算乙苯在101.325KPa 压力下的理论转化率和苯乙烯的摩尔分数。 解： C6H5C2H5 = C6H5C2H5 + H2 反应前物质的量 1 mol 0 0 平衡时物质的量 1-α α α n总= 1+α 热 力 学 单组分 热力学 多组分 热力学 热一定律 热二定律 化学平衡 熵判据 dS≥δQ/T 熵增原理 dS绝热或孤立≥0 亥氏判据 dA≤0 吉氏判据 dG≤0 恒温可逆 理气 ΔH=ΔU=0 绝热可逆 ΔS=0 可逆相平衡 ΔG=0 恒压热 Qp=ΔH 恒容热 Qv=ΔU 体积功 δW=－p环境dV 热容 Cp,m=a+bT+cT2 反应的方向 反应的限度 反应的热效应 化学等温式 ΔG=ΔG*+RTlnJa 标准平衡常数 K* 活度商规则 Ja / K* ≤0 化学等压式 dlnK* /dT=－ΔH*/RT2 偏摩尔量及集合公式 X = ∑nBXB 化学势及表达式 μ=μ*+ RTln a 化学势判据 ∑νBμB≥0 稀溶液依数性 热力学第一定律 目的：解决过程的能量问题—化学反应热效应 数学式： 特定过程 恒容过程： 恒压过程： 化学反应 体积功 δW=－P环境dV 热力学第二定律 目的：解决过程的方向和限度问题 数学式 通过卡诺热机得到 孤立系统或绝热过程 特定过程 恒容过程： 恒压过程： 热力学基本方程 派生公式 麦克斯韦关系式 吉~亥方程 热力学状态方程 演绎 推导 应用 化 学 反 应 热 效 应 恒温 反应 非恒温 反应 恒温恒压反应 恒温恒容反应 非恒温恒压反应 非恒温恒容反应 恒压燃烧反应---绝热反应 Qp=ΔH=0 恒容爆炸反应---绝热反应 Qv=ΔU=0 化 学 反 应 热效应 等温 反 应 非等温 反 应 化 学 反 应 方向 反应方向 反应限度 恒容过程： 恒压过程： 任何过程： 绝热过程： 熵判据 熵增原理 计算 1、主要公式 凝聚态： Cp,m= Cv,m ΔH= ΔU Qp= Qv 2、题目类型与典型例题 (1) 简单PVT过程热力学量计算 解题要点：直接代公式，确定公式所需物理量，可借助于 P~V图形象表示。 (2) 过程方向的判断： 解题要点：PVT过程用熵判据，△S ≥ ∑δQ / T 恒温恒压相变和化学反应用熵、吉布斯函数判据 (3) 化学反应中的应用： 求化学反应的反应热； △H=Qp； △U=Qv； 判断化学反应方向。 例：1 mol双原子分子理想气体在 0 ℃、101.3 kPa下恒 温可逆膨胀到0.224 m-3,试计算