第一节化学平衡条件和等温方程

1、11. 课程性质：考试课程性质：考试2. 期末考核方式：考试（闭卷）期末考核方式：考试（闭卷）3. 课程学时：课程学时： 56 学时学时4. 平时成绩共占平时成绩共占 20 %，以百分制记；考试成绩占，以百分制记；考试成绩占80%，以百分制记。，以百分制记。5. 平时测验占平时成绩的平时测验占平时成绩的 50 %，测验次数：，测验次数： 4 次，次，每次占平时测验总成绩的每次占平时测验总成绩的 10 %；根据内容特点，分；根据内容特点，分别安排在第别安排在第 2 周（或第几次课）、第周（或第几次课）、第 4 周、第周、第 7 周、周、第第 11 周；测验时间可能根据实际课程进度稍有调整。周；测

2、验时间可能根据实际课程进度稍有调整。物理化学（下）课程平时成绩考核方案物理化学（下）课程平时成绩考核方案26. 本学期共计划点名本学期共计划点名10次，出勤率占平时成绩的次，出勤率占平时成绩的 30 %，每缺勤一次扣出勤成绩的，每缺勤一次扣出勤成绩的 3 %，点名，点名5次不到不次不到不允许参加期末考试；允许参加期末考试；7. 作业占平时成绩的作业占平时成绩的 30 %，每周布置作业，每周布置作业1-2次，共次，共 15 次作业，分别占作业成绩的次作业，分别占作业成绩的 2 %； 8. 平时考核成绩将在课程结束后平时考核成绩将在课程结束后 一周以内一周以内 发给班级发给班级进行公示，学生可在三

3、天内进行申述，成绩更改应履进行公示，学生可在三天内进行申述，成绩更改应履行正常成绩更改手续，期末考试后，平时成绩将不能行正常成绩更改手续，期末考试后，平时成绩将不能更改。学生可根据下发到班级的平时成绩单进行查询、更改。学生可根据下发到班级的平时成绩单进行查询、监督和复议。监督和复议。 2NO2(g, 红棕色红棕色) = N2O4(g, 无色无色) 在冰水中混合气体颜色变淡在冰水中混合气体颜色变淡4 第二次世界大战以后不久，一个工业城镇的一些居民吃第二次世界大战以后不久，一个工业城镇的一些居民吃惊地发现，他们的白色房子在一夜间裉色，而且变黑了。他惊地发现，他们的白色房子在一夜间裉色，而且变黑了。

4、他们之中有一个化学家宣称，这是由于本地一个工厂造成的，们之中有一个化学家宣称，这是由于本地一个工厂造成的，这个厂把大量的这个厂把大量的H2S排放到大气中去，这些排放到大气中去，这些H2S同颜料碳酸铅同颜料碳酸铅起反应，在油漆中生成黑色硫化铅、二氧化碳和水。他说，起反应，在油漆中生成黑色硫化铅、二氧化碳和水。他说，这个厂应该负担洗净所有受影响房子的费用，应拿出这个厂应该负担洗净所有受影响房子的费用，应拿出5个体个体积的过氧化氢（积的过氧化氢（5个体积的过氧化氢可放出比其自身体积大个体积的过氧化氢可放出比其自身体积大5倍的氧）来氧化硫化铅使之成为白色的硫酸铅。倍的氧）来氧化硫化铅使之成为白色的硫酸

5、铅。 该工厂的一位发言人声称，那位化学家的言论是荒谬的。该工厂的一位发言人声称，那位化学家的言论是荒谬的。据该发言人说，工厂中使用的气体净化工序保证从来没有多据该发言人说，工厂中使用的气体净化工序保证从来没有多于于10-3%的的H2S进入大气。他继续说，即使假定变色是硫化铅进入大气。他继续说，即使假定变色是硫化铅引起的，它也将由于空气的氧化作用而逐渐变白。引起的，它也将由于空气的氧化作用而逐渐变白。一个小故事一个小故事化学平衡和我们息息相关化学平衡和我们息息相关5 用热力学原理用热力学原理, 研究化学反应系统的研究化学反应系统的平衡规律平衡规律, 解决反应的方解决反应的方向和限度问题向和限度问

6、题, 找出平衡组成与温度找出平衡组成与温度, 压力之间的关系压力之间的关系. 化学平衡的热力学原理化学平衡的热力学原理, 为实际生产中寻找最佳的反应工艺为实际生产中寻找最佳的反应工艺条件以条件以提高产率提高产率提供理论依据提供理论依据. 热力学处理平衡问题不涉及变化的速率热力学处理平衡问题不涉及变化的速率.引引 言言 存在于存在于NO2 和和NO 混合气中的混合气中的化学平衡化学平衡. 2NO2(棕色棕色) =N2O4(无色无色)(左图左图, 室温室温) N2O4 + 2NO = 2N2O3(s, 蓝色蓝色) (右图右图, 液氮中液氮中, 100.1 )5.1 5.1 化学平衡的条件和反应的亲

7、和势化学平衡的条件和反应的亲和势 热力学基本方程热力学基本方程 化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度 为什么化学反应通常不能进行到底为什么化学反应通常不能进行到底 化学反应亲和势化学反应亲和势7 BBBdefmrHH 摩尔反应焓摩尔反应焓摩尔反应熵摩尔反应熵 BBBdefmrSS 摩尔反应吉布斯函数摩尔反应吉布斯函数 BBBdefmr G式中式中HB, SB 和和 B 分别为分别为B组分的偏摩尔焓组分的偏摩尔焓, 偏摩尔熵和化学势偏摩尔熵和化学势.如果各反应组分保持在一定温度、压力和各自组成的如果各反应组分保持在一定温度、压力和各自组成的非非标准态下标准态下发生单位进度的反应发生单位进度的

8、反应, 对于均相系统或每个组对于均相系统或每个组 分分只以一个相态存在的多相系统只以一个相态存在的多相系统, 有有热力学基本方程热力学基本方程BBBddddnpVTSG,BBBBBBdddT pGn （）BB(dd )n等温、等压条件下，等温、等压条件下，,BBB() (a) T pG 当当时：时：1 molrm,BBB (b) T pG （）化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度用用 判断都是等效的。判断都是等效的。,Brm,B() , ()T pBT pGG 或 rm,()0T pG反应自发地向反应自发地向右右进行进行rm,()0T pG反应自发地向反应自发地向左左进行，不可能自发进行，

9、不可能自发向右进行向右进行rm,()0T pG反应达到反应达到平衡平衡化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度用用 判断，这相当于判断，这相当于 图上曲线的斜率，因图上曲线的斜率，因为是微小变化，反应进度处于为是微小变化，反应进度处于01 mol之间。之间。pTG,)( G0)(, pTG 反应自发向右进反应自发向右进行，趋向平衡行，趋向平衡0)(, pTG 反应自发向左进反应自发向左进行，趋向平衡行，趋向平衡0)(, pTG 反应达到平衡反应达到平衡化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度为什么化学反应通常不能进行到底？为什么化学反应通常不能进行到底？ 严格讲，反应物与产物处于同一体系的反应

10、都是可逆的，严格讲，反应物与产物处于同一体系的反应都是可逆的，不能进行到底。不能进行到底。 只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。粗略地认为可以进行到底。,T PG 总是对应于某特定的反应进度总是对应于某特定的反应进度，代表了体系处于该，代表了体系处于该反应进度下的反应趋势。在反应的各个不同瞬间，其值都反应进度下的反应趋势。在反应的各个不同瞬间，其值都是在变化着的。是在变化着的。13恒温恒压化学反应系统在某反应进度恒温恒压化学反应系统在某反应进度( )时时, 正向自发进行的条件是正向自发进行的条件是 达平衡的条件是达平衡的条件是 0 0 mr AG或或 0 0 mr AG或或 BBBmr T,pGGA化学亲和势化学亲和势 A: 即即 rGm .化学反应的平衡条