第四章-化学平衡(2010).ppt

第四章化学平衡——化学反应方向和平衡组成目录§4-1化学反应的平衡条件§4-4化学反应的等温方程§4-2理想气体反应的平衡常数§4-3平衡常数的测定及平衡组成的计算§4-5利用热力学数据?rGm?计算标准平衡常数K?§4-6温度对平衡常数的影响—化学反应等压方程§4-7其它因素对化学平衡的影响§4-8同时反应平衡组成的计算§4-9真实气体反应的化学平衡§4-1化学反应的平衡条件1.化学反应吉布斯函数判据2.摩尔反应吉布斯函数3.化学反应的平衡条件§4-2理想气体反应的平衡常数1.标准平衡常数恒温、恒压，W′=0的反应达平衡时：2.理想气体反应其它平衡常数K?、Kc?、Ky及Kn注意：除平衡分压外其它组成表示法对应的平衡常数都不是标准平衡常数。注意:(1)K?和Kc?仅与温度有关；Ky与总压p有关，Kn与总压p、?nB有关。(2)??B=0时，K?=Kc?=Ky=Kn3.凝聚态物质参加的化学反应§4-3平衡常数的测定及平衡组成的计算§4-4化学反应的等温方程W’=0恒温恒压反应：§4-5利用热力学数据?rGm?计算K?1.K?的计算2.?rGm?的计算①由?fGm?计算定义：在温度T的标准状态下，由稳定相态单质生成1mol指定相态化合物的?rGm?称为该化合物的标准摩尔生成吉布斯函数。符号：②由标准摩尔反应焓及标准摩尔反应熵计算③利用化学反应相关性计算④ΔrGm?的其它计算方法：

通过测定标准电动势E?来计算,（E?：当电池可逆放电时，参加电池反应的各物质均处在各自的标准态时的电动势）ΔrGm?=Wr’=-zFE?其中，zF是反应进度为1mol时通过电极的电量。§4-6温度对平衡常数的影响－化学反应等压方程1.吉布斯-亥姆霍兹方程（自己看）2.范特霍夫(van’tHoff)方程（等压下）3.K?与T关系的积分形式§4-7其它因素对化学平衡的影响1.总压力p的影响2.在T、p恒定下惰性组分的影响3.反应物的摩尔比的影响§4-8同时反应平衡组成的计算(1)确定独立反应个数(2)计算同时反应平衡系统组成遵循的原则§4-9真实气体反应的化学平衡1.逸度与逸度因子2.逸度因子的计算及普遍化逸度因子图3.真实气体混合物的化学势又?rGm=?rHm-T?rSm?-?rSm=(?rGm-?rHm)/T(??rGm/?T)p=-?rSm=(?rGm-?rHm)/T（4－6－2）称吉布斯-亥姆霍兹方程为便于使用，将?rGm/T对T取偏导：??(?rGm/T)/?T?p=(??rGm/?T)p/T-?rGm/T2=-?rSm/T-?rGm/T2=-?rHm/T2?rHm??0，是吸热反应，dlnK?/dT?0，说明K?随T升高而升高；?rHm??0，放热反应,dlnK?/dT?0，说明K?随T升高而降低。(1)?rHm?为常数温度变化范围较小，或?rCp,m?0时已知不同温度Kθ，以lnKθ对1/T作图，由斜率计算?rHm?不定积分式：定积分式：?rHm?为变量时包括:温度变化范围很大，或反应前后热容有明显变化(?rCp,m),或要求精确计算时。积分前先找出?rHm?与T的关系：Kirchhoffd?rHm?/dT=?rCp,m又：?rCp,m=?a+?bT+?cT2得：?rHm??T的关系代入其它因素：混合气体总压、加入惰性组分气体、改变反应物配比，对于平衡组成的影响。不能改变K?，但当??B?0时，其它因素的改变能改变平衡组成由范特霍夫（