天津大学物理化学第五章ppt.ppt

第五章化学平衡
基本要求:
1. 掌握标准平衡常数的定义;
2. 掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法;
3. 理解温度对标准平衡常数的影响,会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数;
4. 了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响;
1. 化学反应亲和势
恒温恒压,W’= 0 时
rGm < 0 自发
rGm = 0 平衡
恒温恒压下
A > 0 反应自发
A = 0 反应平衡
A < 0 反应非自发,逆向自发
1922年,比利时热力学专家德唐德首先引进了化学反应亲和势的概念。定义化学亲和势A为:
§ 化学反应的方向及平衡条件
A
2. rGm与的关系,平衡条件
恒温、恒压条件下,
2. rGm与的关系,平衡条件
用判断,这相当于图上曲线的斜率,因为是微小变化,反应进度处于0~1 mol之间。
反应自发向右进行,趋向平衡
反应自发向左进行,趋向平衡
反应达到平衡
2. rGm与的关系,平衡条件
随着反应的进行,即随 x 的增加,系统的吉布斯函数 G 先逐步降低,经过最低点后,又逐步升高。

恒T 、恒 p,且 W´ = 0时,对于理想气体间的化学反应
其任一组分的化学势是:
将此式代入
得到:
§ 理气化学反应的等温方程及标准平衡常数
即
布斯函数:
它仅是温度的函数。
式中第一项
为该化学反应在温度 T 下的标准摩尔吉
因为反应物计量系数 vB 为负,产物计量系数vB 为正,所以它
的形式是,所以它被称作压力商 Jp 。
而第二项为:
其中的
是反应物及产物的
的连乘积。
所以得到:
即:
此即理想气体化学反应的等温方程。
已知温度 T 时的及各气体的分压 pB ,即可求得该条
件下的。
2. 标准平衡常数
G
平衡x / mol
0
1
在恒温恒压下,随着理想气体化学反应的进行,化学反应亲和势
越来越小,直至 A = 0 ,系统达到化学平衡为止。此时
所以我们将平衡压力商称为标准平衡常数,其表达式为:
因为, 仅仅是温度的函数,与压力无关,所以由上式
可知, 也仅仅是温度的函数,与系统的压力和组成无关。
上式中
是平衡压力商。