化学平衡1.ppt

第三章化学平衡热力学?引言?§ 3-1 化学反应方向与限度的热力学描述?§ 3-2 Δ rG m θ的计算方法?§ 3-3 Δ rG m θ与T的关系?§ 3-4 非标态Δ rG m的确定?§ 3-5 平衡常数?§ 3-6 标准平衡常数的理论计算?§ 3-7 外界条件对平衡的影响?§ 3-8 同时平衡和反应耦合引言? 1861~1863 法国的贝塞洛和圣吉尔研究醋酸和乙醇反应速率与浓度的关系,注意到逆反应的存在,并能达到动态化学平衡; ? 1864~1879 挪威的古德贝格和瓦格确立了反应速率的质量作用定律,并指出反应达平衡时正、逆反应速率相等,正、逆反应速率常数之比只是温度的函数;范霍夫用符号 K代表这个比值, 称之为平衡常数; ? 1878 吉布斯引入了化学势的概念,得到了化学平衡的条件; ? 1884 ,; ? 1889 范霍夫得到平衡常数与温度的关系式,即范霍夫方程; ? 1906 能斯特热定理的提出解决了用热性质数据从理论上计算平衡常数的问题。内容????????????非自发过程可逆或平衡自发过程, ,0 0WPTG。、影响平衡的各种因素用; 、平衡常数的计算及应判断; 的计算及反应方向性的、化学反应的计算; 、化学反应 4 3 2 1 mr mrG G???§ 3-1 化学反应方向与限度的热力学描述一定 T、p下的反应: eE dD bB aA???表示。自由能,用:物质的偏摩尔 B mBG Gibbs G , mBmAmEmD mrbG aG eG dG G mol ,,,,1??????,即按计量数反应时, ???????????逆向自发进行反应达平衡正向自发进行 0 0 0 ,mBBG?第四章详细讨论! § 3-2 Δ rG m θ的计算方法Δ rG m θ: 在一定 T下,参与反应的物质均处于标准状态时反应的摩尔 Gibbs 自由能变。Δ rG m θ的计算方法? 3-2-1 相关方程法(方程加和法) ? 3-2-2 标准摩尔生成 Gibbs 自由能法? 3-2-3 定义式法? 3-2-4 电化学法? 3-2-5 化学平衡法? 3-2-6 Δ rGm θ =f(T) 3-2-1 相关方程法(方程加和法) ?? 1 2,22 1 1, 2 2395390 )( 232600 2)(2 1000K 2)( ?????????????????? mol JG CO OsC mol JKT G CO OsC G CO sC CO mr mr mr ???②①已知: 。下的在求:③解: ?? 1 2,1, 162790 ???????????? mol JKT GGG mrmrmr ???②①③?将 T=1000K 代入得: 15010 )1000 ( ????? mol JKG mr ? 3-2-2 标准摩尔生成 Gibbs 自由能法在温度 T,由最稳定单质生成物质 B时的标准摩尔吉布斯函数变。:)(BG mf ??换句话:一切稳定单质的 0???mfG例如: ?是下述反应的标准摩尔生成吉布斯函数变的简写: ? C( 石墨, K,pθ)+ 2H 2( g, K,pθ)+O 2( g, K,pθ)= CH 3 OH(l, K ,pθ) 时的数值可查热力学手册或本书附录。:)( 3 OH CH G mf ??