第5章-化学平衡wsf.ppt

5.1化学反应的等温方程,化学反应亲和势rGm与的关系，平衡条件化学反应的等温方程,1.化学反应亲和势（affinityofchemicalreaction）,A,恒温恒压，W=0时rGm0反应自发A=0反应平衡AJprGm0反应向左自发进行K=JprGm=0反应达平衡,2.有凝聚态物质参加的理想气体化学反应,称为的解离压力。,例如，有下述反应，并设气体为理想气体：,有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。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。,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力。,例如：,解离压力,则热力学平衡常数：,3.相关化学反应K之间的关系,(1)-2(2)得（3）,例如，求的平衡常数,4.标准平衡常数K的测定,（1）物理方法直接测定与浓度或压力呈线性关系的物理量，如折光率、电导率、颜色、光的吸收、定量的色谱图谱和磁共振谱等，求出平衡的组成。这种方法不干扰体系的平衡状态。,（2）化学方法用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方法使反应停止，然后用化学分析的方法求出平衡的组成。,5.2.1,5.2.2,5.平衡组成的计算,平衡转化率又称为理论转化率，是达到平衡后，反应物转化为产物的百分数。,工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小于平衡转化率。,5.2.3,例题Ag可能受到H2S（气）的腐蚀而发生如下反应：H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g)今在298K、100kPa下，将Ag放在等体积的H2和H2S组成的混合气体中。试问Ag是否可能发生腐蚀而生成Ag2S？在混合气体中，H2S的百分数低于多少才不致发生腐蚀？已知298K时，Ag2S和H2S的标准生成吉布斯函数分别为40.25和32.93kJmol。,解：判断Ag能否被腐蚀而生成Ag2S，就是判断在给定的条件下，所给的反应能否自发进行。可以计算rGm值，由rGm的正、负来判断，也可以计算反应的平衡常数K，再比较K与Jp的大小来判断。用rGm判断：rGm=rGm+RTlnJp,Jp为指定条件下的压力商，其值为,其中摩尔分数之比等于体积百分数之比。此时rGm=rGm=fG(Ag2S,s)fG(H2S,g)(40.25+32.93)kJ/mol7.32kJ/molrGmJp，rGm0加入大量水蒸汽，有利于正向进行，转化率提高又如N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)B0,题,K(T),3.反应物的摩尔比对平衡转化率的影响,增加某一种反应物组分的量，将减小此反应物组分的平衡转化率，但可以增加其他反应物组分的平衡转化率。当反应物组分之间的摩尔比等于其在反应式中的计量系数之比时，生成物在平衡混合物中占的比例最大。,5.6真实气体反应的化学平衡,真实气体,5.7混合物和溶液中的化学平衡,1.常压下液态混合物中的化学平衡,恒温恒压下，,对于理想液态混合物：,2.常压下液态溶液中的化学平衡,溶