化学平衡课件.pptxVIP

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化学平衡;化学平衡是研究化学反应体系的平衡问题;◆平衡后,体系中各物质的数量按一定的比例关系不再改变.一旦外界条件改变,平衡状态就要发生变化.;§6.1化学反应的自发方向和限度;设在无限大量系统中按反应计量关系进行ξ=1mol反应,这样反应系统的组成不变,μB为常数.从ξ=0到1mol积分:;2.化学反应自发方向的判据和亲和势;3.化学反应过程的Gibbs自由能变化

——化学平衡的普遍性;此时反应系统的Gibbs自由能为:;现以G~ξ作图(见下图):;即;§6.2化学反应等温方程式和平衡常数;∴;则:;2.溶液反应;§6.3化学反应平衡常数表示式;1.气相反应;②数值:时;与kp是不等的.;经验平衡常数通常有下列几种表示方法:;可见,kc=f(T),即kc只是温度的函数.;(c)用摩尔分数表示;kn非平衡常数.;因为,与压力无关,可在低压下求,高压下求得.;2.溶液反应;严格地说,ka应是T、p的函数,但忽略了压力的影响,故ka近似看作只与温度有关.;溶液反应也可以用kc、kx表示:;应该指出:平衡常数与化学反应式写法有关.;3.复相反应;分解压为:;§6.4反应标准态Gibbs自由能变();故△rGm作为反应方向的判据.;(2)可大体估计反应的可能性;就是说,当时,方能使△rGm≥0.显然这样低的压力是达不到的.;(3)间接计算和平衡常数;(e)配分函数法、光谱数据法;§6.5标准生成Gibbs自由能与

平衡常数的计算;在反应温度T、标准压力下稳定单质溶于大量水中生成1mol离子过程的Gibbs自由能变化即为该离子的生成Gibbs自由能.;2.溶液中物质的标准摩尔生成Gibbs自由能;如:;§6.6用配分函数计算反应和平衡常数;公共能量标度;自由能函数(freeenergyfunction);求平衡常数;求算值的方法;(3)从吉布斯自由能的定义式求;(4)由分子的离解能D计算;3.热函函数(heatcontentfunction);4.从配分函数求平衡常数;§6.7各种因素对化学反应平衡的影响;对放热反应:;定量关系:;此时:;若已知I和△H0,可求的任意温度时的或kθ.;2.压力对化学平衡的影响;①当,体积增大,;3.惰性气体???化学平衡的影响;§6.8同时平衡;例题:600K时,CH3Cl(g)与H2O发生反应生成CH3OH,继而又生成(CH3)2O,同时存在两个平衡:;解:设开始时CH3Cl和H2O的摩尔分数为1.0,到达平衡时,生成HCl的摩尔分数为x,生成(CH3)2O为y,则在平衡时各物的量为:;将两个方程联立,解得;§6.9反应的耦合与近似计算;例如,在298.15K时:;(1)的估算(Tr=298.15K);(2)估算反应的有利温度;(3)转折温度

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