物理化学第五章化学平衡小结

1、第四章化学平衡核心内容： 恒T、p、W =0下，化学反应自发GT,p,W =0<平衡反向自发主要内容：化学反应 G K的计算及过程方向的判断。入、内容提要1、化学反应自发进行和达到平衡的条件自发平衡T,p,W =0反向自发其中，V 8为B的化学计量数，对于产物"B取 正值，对于反应物"B取负值。2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据ee0 :0 RT ln Qp0: RTln K RTlnQppQp二 RTln K <0 自发（Qp< Ke ）Ch=0 平衡 （Qp=K ）>0反向自发（Qp> Ke）式中： rGm =

2、'¥ b" B为标准摩尔反应吉布斯 函数变化，K为标准平衡常数，K 1 exp(-rGRT/JBeqpB x B)p=f(T)3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系 除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡 常数 Kp、Kc、K、KyeqB二(PB q) B(P ) BBeq(-pB ) B(1) Kp： K = b( / ) p0- 2 V RK = Kp(p) BK仅是温度的函数，Kp也只与温度有关。(2)Kc：理想气体nBPBV=nBRT p b= vRT 二 cBRTeq i(RBCbRT B )PcB(RT) BCB ( u ) P; Kc

3、(RT)pKc也只与温度有关eqB (小(3) Ky： pB=pyB,、口 p ''' ByBB(-p)BpK，Ky与温度和总压有关nBPb = p(4) Kn：£ nBBeqK7(女)B'()")BKn(A) B= p nKn与温度、总压和惰性气体有关。综合以上各式得：K 二 RRT RKp(P ) B=KcL) BPp Bp B二 Ky(卫)B . Kn() B pp n» k 一 一八， ，6当乙 B 一 0时，K =Kp=Kc=Ky=Kn4、有纯凝聚态物质参加的理想气体反应的标准平衡常数 若理想气体化学反应中有纯固态或纯液态

4、参加 时，由于常压下纯凝聚态物质的化学势可近似为标准态化学势，即"B（cd）= "B（cd） （cd表示凝聚态）0因此；Gm=rGmRTlnQpA d S其中 & rGm -工"b" B即对参加反应的所有物质包括凝聚态物质求和。B(g)(eqpB(g)0P)B(g)0即K只考虑气相组分的平衡分压5、真实气体化学反应的标准平衡常数真实气体的化学势表达式为- z pB、b = b RTln（与 p ,代入 rGm =工y b b可得：eqeqk：（工）士b（ eq）B : （粤）BBp BB pB为组分B在指定条件下的逸度，fB ="B P

5、B "黑为B的逸度因子，它是温度eq b和总压的函数，B（ B ）也是温度和压力的函eq b对于理想气体 B （ B ）=1eq（吗）B p6、液态混合物或溶液的化学平衡常数对于液态混合物（或溶液）中的化学反应，由于任一组分的化学势为得:b RTlnaB代入 r G m £B" B可(aBq) bobeq eq bB B B ( B B )口 (宝户口 (BBeq bB )若反应系统为理想液态混合物或理想稀溶液，则B =1 )从 Y7、标准摩尔吉布斯函数变“ rGm的计算方法000由于A rGm二一 RT In K ,因此由A rGm可求e得K。A 4 .rGm的

6、计算主要有以下三种方法：由"fGm 计算 " rGm : " r Gm =乙"B“ f Gmr GmrHrSr r H mTA r Sm 计算HB f H mfS_A 1由相关反应计算rGm8、化学反应的等压方程（温度的影响）, lnK rHm（）P 1TRT2上式是范特霍夫方程的微分式，由此式可进行以 下讨论：ln K"、若3Hm > °,即吸热反应，（1> 0,说明 标准平衡常数随温度升高而增大，平衡右移，有 利于反应正向进行。若4 rHm父0 ,即放热反应，（ln K 八一，说明标准平衡常数随温度升高而减小，平衡左

7、移，不利于反应正向进行。对范特霍夫方程的微分式进行积分，可进行有关 计算: 若温度变化范围不大，或小BCP,m=°,e4rHm可看作常数时不定积分式lnK二lnC定积分式 K； 1rGm（T2）rGm（Tl） .T2TirH.erHm(1RT2H 1 /-rHm(T2 T1)与前两式皆为等价式k .8, r若温度变化范围不大，或 工BCP,m ' 0 ,H：不能看作常数时ln理 KiT2Ti/g)dTRT29、平衡移动原理(1)升高温度，反应向吸热的方向进行；降低 温度，反应向放热的方向进行；(2)升高压力，反应向分子数减少的方向进行；降低压力，反应向分子数增多的方向进行；(3)