物理化学课件 第三章 化学平衡.pptVIP

第三章化学平衡§3.1理想气体化学平衡§3.2复相化学平衡§3.3化学反应等温方程§3.4标准平衡常数的计算§3.5等压方程§3.6各种因素对平衡影响§3.7平衡组成计算§3.8平衡图§3.9生产中的化学平衡计算§3.1理想气体化学平衡0、引出一般化学反应的平衡判据：设反应：aA+bB=yY+zZ物质的量（mol）a、b、y、z化学势uA、uB、uY、uZ条件：封闭系统＋等温等压＋无限大系统反应平衡的G函数：其中B物质适用任何系统（s、l、g）§3.1理想气体化学平衡一、理想气体反应设反应：aA+bB=yY+zZ平衡时气压：PA、PB、PY、PZ将B物质化学势式代入平衡判据得：其中：平衡时：§3.1理想气体化学平衡讨论：a、物质标准态化学势只与温度有关b、反应标准G函数只与温度有关，系统的热力学性质；平衡时标准平衡常数只与温度有关，量纲为1，其与标准热力学性质数值上相等c、分压商Jθ是系统的平衡化学性质，量纲为1d、标准平衡常数、反应标准G函数是广延性质e、平衡时Kθ＝Jθ§3.1理想气体化学平衡二、理想气体反应的“平衡常数”1.用压力表示的经验平衡常数2.用摩尔分数表示的平衡常数3．用物质的量浓度表示的平衡常数4．液相反应用活度表示的平衡常数§3.1理想气体化学平衡5、相互关系PB=PxB§3.2复相化学平衡一、纯凝聚相与理想气体反应复相化学反应－－有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应。只考虑凝聚相是纯态的情况，纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关。设反应：aA（s）+bB（g）=yY（l）+zZ（g）平衡时§3.2复相化学平衡二、分解压某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力，显然这压力在定温下有定值。如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的总和称为解离压。设反应：CaCO3=CaO+CO2某温度时平衡：PCO2＝分解压反应升温PCO2升高＝101325Pa时的温度称分解温度，物质都有固定的分解温度氧化物而言：分解压＝平衡气相中氧分压时的温度称为开始分解温度特性：温度高，分解压大；同温度分解压大化合物不稳定§3.3化学反应等温方程问题引出：现述平衡态，实际非平衡态，如何判断反应的方向与限度。设反应：aA+bB=yY+zZ实际气压：PA、PB、PY、PZ系统未达平衡：§3.3化学反应等温方程范氏方程：反应方向的判据：Kθ＝Jθ反应平衡，ΔrGm＝0KθJθ反应逆向进行ΔrGm0Kθ＜Jθ反应正向进行ΔrGm＜0例§3.4标准平衡常数的计算一、标准摩尔生成吉布斯函数法1、标准摩尔生成吉布斯函数因为吉布斯函数能的绝对值不知道，所以只能用相对标准，即将标准压力下稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）的生成吉布斯函数看作零，则在标准压力下，由稳定单质生成1mol化合物时吉布斯函数的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯函数，用下述符号表示：定义：T时标准态，稳定单质生成纯物质B的反应说明：稳定单质的标准摩尔生成吉布斯函数＝0§3.4标准平衡常数的计算2、标准摩尔生成吉布斯函数计算反应焓的方法步骤：a、求反应焓b、求标准平衡常数c、平衡物质组成d、范氏方程判断反应方向§3.4标准平衡常数的计算二、标准摩尔熵法步骤：a、求反应熵b、求反应焓