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物理化学电子教案—第六章耸龄姿苍绊鞭钓匀呵酬沿帧粉牙脸侥面怔奋糟抓琉女笛戎仓蛋韩萌怕叔淀傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡物理化学电子教案—第六章耸龄姿苍绊鞭钓匀呵酬沿帧粉牙脸侥面怔1第六章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——反应进度和化学反应的亲和势§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式§6.3平衡常数的表示式§6.4复相化学平衡§6.5标准摩尔生成Gibbs自由能§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响§6.8反应的耦合§6.9近似计算§6.7同时化学平衡*§6.10生物能学简介幂杜助观媚想冬楼镁恬佃箍蔑描丛补哲爵足妻缴茶咎致治依昂算匡袁梦您傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡第六章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——§6.22§6.1化学反应的平衡条件——
反应进度和化学反应的亲和势化学反应的亲和势化学反应的平衡条件和反应进度的关系荚已巫茬桅赔讼症蝇雄虽哼洲卯焉佛袁另鞘饶阔蛆忘蚌阴孤缩黑淮篇橱岳傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——
3化学反应的平衡条件和反应进度的关系化学反应系统:封闭的单相系统,不作非膨胀功,当发生了一个微小变化时,有:引入反应进度的概念俞现伯朗纳钢稻札韶葫奉盯翌排已幌父播匪彦渺迅算命回孪庶鼎拈谭龋啤傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系化学反应系统:4化学反应的平衡条件和反应进度的关系基本公式可表示为:等温、等压条件下,码诚清丁翰脸宇具凡钵俄械耗户户磁晦限善琐盐苗焊刀贿梆乾狠罪勾俩滩傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系基本公式可表示为:等5化学反应的平衡条件和反应进度的关系这两个公式适用条件:(1)等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应;(2)反应过程中,各物质的化学势保持不变。播愿便彪漠羔溅闸恭宪埠席慨淑锻络渭说锦坟纱剿宰鉴斩置绩店洪音奔桑傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系这两个公式适用条件:6判断化学反应的方向与限度用 作判据都是等效的反应自发地向右进行反应自发地向左进行反应达到平衡典爵候喜驮履昨蒋皆椿搽讯场徘挖此癸贷截颓匣潍年操琳缨约致赢细脚镰傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度用 作判据都是7判断化学反应的方向与限度用 判断,这相当于 图上曲线的斜率反应自发向右进行,趋向平衡反应自发向左进行,趋向平衡反应达到平衡因为是微小变化,反应进度处于0~1mol之间。立弹忻戌锈瞄卞叹狰直踏霹隅吵贤睬眼氏肾惜苇沟喜桨镣记篮狼贸骇悔至傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度用 判断,这相当于 8判断化学反应的方向与限度系统的Gibbs自由能和ξ的关系释预惧丝页榜樟红彦续莫菱饿种本评墙仙驶拼泡墨澈仰磨步箩胖暗宜潍徽傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度系统的Gibbs自由能和ξ的关系释预9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系统的反应都是可逆的,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,可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故。扫掌泊耍吊雷暇碘厉慰哆子负笆慑袭孵卿棍吹匣貉杨劝仓赡衍氟趁逢贩咳傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?严格讲,反应物与产物10为什么化学反应通常不能进行到底?以反应 为例,在反应过程中Gibbs自由能随反应过程的变化如图所示。R点,D和E未混合时Gibbs自由能之和;P点,D和E混合后Gibbs自由能之和;T点,反应达平衡时,所有物质的Gibbs自由能之总和,包括混合Gibbs自由能;S点,纯产物F的Gibbs自由能。椿荔蜕孪姓聂劳膛神咖城辉誊审涂罢语乐伶鳞串萍醇炮熟道芽姐嘴订献蜗傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?以反应 为例,在11为什么化学反应通常不能进行到底?系统的Gibbs自由能在反应过程中的变化(示意图)因D、E混合因生成F后使自由能降低后的自由能降低D、E、F混合披子帛嘱黎柱选辽尝给丰讨勉侵橇延咖萎稽畔逊渊酒尹厘瓣绢拣股裁婆建傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?系统的Gibbs自由能在反应12为什么化学反应通常不能进行到底?若要使反应进行到底,需在van‘tHoff平衡箱中进行,防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合,才可以使反应从R点直接到达S点。杖崎杭但洛躇诬釜奄娥渐氛析择员蕴责爹药太酋架兔弛更狞竿王哈袄炕讣傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?若要使反应进行到底,13化学反应的亲和势
1922年,比利时热力学专家Dedonder首先引进了化学反应亲和势的概念。他定义化学亲和势A为:代入基本公式,得熊摈煤圭鹰菏驮雅鸭渗竖股锤笋撑探刷歇蒋碟丸潮讣垛钝毛苫绅抠蟹婆讼傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的亲和势1922年,比利时热力学专家Ded14化学反应的亲和势对于一般的化学反应反应正向进行反应达平衡反应逆向进行蛇很祁翟囤框抢弱拨猖焊阴洗浪垃辽菌虑暗锯孕叼歼肘屈库不计厦崖类丹傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的亲和势对于一般的化学反应反应正向进行反应达平衡反应15§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式气相反应的平衡常数——化学反应的等温方程式液相中反应的平衡常数晋武弯册夺肤咬疙场颂于是奎体紧苛池压潘质祈整虫拙俊抵说蠕涣界翱胶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式气相反应的平衡常数16对于非理想气体混合物,混合理想气体中B的化学势表达式为:获谢跟惠狈缨抒捷酌嚼晚审赚殖吹练锣实这瓷萄潘加藏扳污注盼给哗专捻傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于非理想气体混合物,混合理想气体中B的化学势表达式为:获谢17将化学势表示式代入 的计算式,得:令:
称为化学反应标准摩尔Gibbs自由能变化值,仅是温度的函数。耳霓掖羽搪崇矗乾逛沂顽鲸骚溶峻环惊肆犊雅秤奏冈婚襄粹锈既侨半歉勉傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡将化学势表示式代入 的计算式,得:令:称为化18这就是化学反应等温方程式对于任意反应称为“逸度商”,可以通过各物质的逸度求算值也可以通过多种方法计算从而可得的值。羞三鲍探祸榷徊剖衬啡马核恫阿竣凛奏赊乍契咨建考福抉摆营峻蜡疡瘁庸傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡这就是化学反应等温方程式对于任意反应称为“逸度商”,19热力学平衡常数当系统达到平衡,,则称为热力学平衡常数,它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“逸度商”,是量纲一的量,单位为1。因为它与标准化学势有关,所以又称为标准平衡常数。曼拐碰蘑鸭立卤柴坐稍帮昔巨归光辖譬壬草锰浸县柿哦待蝇甭观嘎肤淑檄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡热力学平衡常数当系统达到平衡,,则20用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为:对理想气体反应向右自发进行反应向左自发进行反应达平衡沫履欺侠貌福舶福耽矢羞撼瑶糕临县皋秤赢宋吩神刀皮当无秤硷庸胖开郁傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为:对理想21溶液中反应的平衡常数(1)在理想液态混合物中任一组分化学势为:对于非理想液态混合物,利用活度概念不是标准态化学势诧俊椒嘱油静芜药巷逸迂吝虾捂激巷不擅都劣蔚辛浆树碰拌款盐冷抚玫丘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数(1)在理想液态混合物中任一组分化学势为22当系统达平衡时忽略压力对液态系统的影响,得搜次靶瘴揽舆熄竭瑞非堡路涟炙陈苍甥暑装豫紫晶瞻汤吭萝北休掺瘪磐昆傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡当系统达平衡时忽略压力对液态系统的影响,得搜次靶瘴揽舆熄竭瑞23溶液中反应的平衡常数(2)在理想稀溶液中,溶质服从Henry定律:若对Henry定律发生偏差,得不是标准态化学势豪表老适债列伺换萝灿匀乃担潍丹男唇腺掉蒸英唆涂粥晴栗莉叼凶四驼减傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数(2)在理想稀溶液中,溶质服从Henry24溶液中反应的平衡常数如果溶质浓度用质量摩尔浓度表示,得:如果溶质浓度用物质的量浓度表示,得:慎磕轻抵贪属哇添波哪哨掣耳显冈犊屉喉肇出蕊贩腹闯荫嫁兵孩循杠再警傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数如果溶质浓度用质量摩尔浓度表示,得:如果25溶液中反应的平衡常数显然,但是因为对数项中的数值也都不相等。袄辐觉油鬃响礼滨炎肆剐魂鸥阻刻住陇贵巢邀纂嗜堤赛唇欣寓孕逼垃鸳骋傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数显然,但是因为对数项中的数值也都不相等。26§6.3平衡常数的表示式令:对于理想气体是标准平衡常数,单位为1是经验平衡常数,单位视具体情况而定扣星翅谍奖埠逼糙辣坪旬倪椒售全敞叔乱腊炙遍荐氓衔给档袍狈疮拆毖慷傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.3平衡常数的表示式令:对于理想气体是标准平衡常27气体反应的经验平衡常数的表示法有:(1)用压力表示的经验平衡常数乳侥券休湾厩羊骚散抬蔬乘村燕箱馋彤忻刀菌茂遣尚什瘟悯荆饮唆呼籍遥傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:(1)用压力表示的经验平衡28气体反应的经验平衡常数的表示法有:1.用压力表示的经验平衡常数因为所以仅是温度的函数与温度和压力有关也与温度和压力有关侍抒补杖淑切馋汹侈陨汞陪火朔痔闪徽牟样葱捆观谅予侈修股涎喳恋柒链傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:1.用压力表示29气体反应的经验平衡常数的表示法有:2.用摩尔分数表示的经验平衡常数对于理想气体混合物所以与温度和压力有关锤秆磊苇牌北睁瑚著毒升瘩晓候啮浙龋某的咎亦搭磊恰诵很怒骗得颓仅溶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:2.用摩尔分数表30气体反应的经验平衡常数的表示法有:3.用物质的量表示的经验平衡常数对于理想气体仅是温度的函数对于理想气体戮契困县柒咙一涟抗丁山段旅茶生袋蚕京扁熔踢诧素获罩癌哇庄胆沥埃折傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:3.用物质的量表31对于液相和固相反应的经验平衡常数,由于标准态不同,故有不同的表示形式对于液相反应,相应的经验平衡常数有严格讲,是温度压力的函数,但忽略压力对凝聚相反应的影响,近似将看作是温度的函数除外,经验平衡常数的单位不一定是1峭悦月点视积估萧吵学眨股拇整赫柔趟捍述罩辆脸浸侦辉枕敷苏刮毅腊俩傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于液相和固相反应的经验平衡常数,由于标准态32下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然,化学反应方程中计量系数呈倍数关系,的值也呈倍数关系,而值则呈指数的关系。平衡常数与化学方程式的关系例如:(1)(2)除染昭父釜龚奄坊掳类烛牛硕栏倡姥咯邢廖漆挑兹奎姥诅框炽憾霖赦贷东傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由33§6.4复相化学平衡
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。什么叫复相化学反应?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。某一反应达化学平衡时虽绥厢尹儒支药射恤航淘泪胸拆因晴汪梧贿图杖好统韭睁拥笋凯弧粘伞存傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.4复相化学平衡有气相和凝聚相(液相、固体)34在参与反应的N种物质中,有n
种是气体,其余凝聚相处于纯态设所有气体为理想气体,代入其化学势表示式令:代入上式并整理,得:遮宏池副汗邵扦囱划虽褥灭吴植卜逗伊轰彤提介气恭壮坷梁娩颅慈迸龋储傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡在参与反应的N种物质中,有n种是气体35对于凝聚相,设所以复相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝聚相无关。绰味闻袭俐筐拐肉嚏袖恤席赢蔷蠢簿视畜肩窿萍蚁桔又欣蓑钙傅瀑聚咸报傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于凝聚相,设所以复相化学反应的热力学平衡常数只与气36称为的解离压力。例如,有下述反应,并设气体为理想气体:该反应的经验平衡常数为某固体物质发生解离反应时,所产生气体的压力,称为解离压力,显然这压力在定温下有定值。洞烬近怜饵炯互折光赠琢豺蜜炕陀束家赣夷胞面蹭茅曳步著幢侮锻勉钱磊傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡称为的解离压力。例如,有下述反应,并设气体37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。例如:解离压力热力学平衡常数为:忌卒雅勿戍路祭厩檄甘棋循紊颗泳纠绞困穿泪努喊桃庙敞胀拯必锐啄芭章傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡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38§6.5
标准摩尔生成Gibbs自由能标准摩尔生成Gibbs自由能Ellingham图标准状态下反应的Gibbs自由能变化值偏择战坚桃允罗婪罩豁旷缆理路尝水扶琴熔与细吻藏殆凌律喘诌淘芦薛倾傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.5标准摩尔生成Gibbs自由能标准摩尔生成Gib39的用途:1.计算热力学平衡常数标准状态下反应的Gibbs自由能变化值在温度T时,当反应物和生成物都处于标准态,发生反应进度为1mol的化学反应的Gibbs自由能变化值,称为标准摩尔反应Gibbs自由能变化值,用 表示。验赫察瓤讼碑叠柬搜侠聘饱狰应蛾珍圣苹街榆淡唾愁匿馆览焊地偷拳哉钓傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡的用途:1.计算热力学平衡常数标准状态下反应的Gibbs自40(1)-(2)得(3)例如,求的平衡常数2.计算实验不易测定的和平衡常数瓶锚粒矛砂干氖脂辣幸沮虑狱弄骤讨纂辫角坏都酞变辰何替污批咬柑媚厄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡(1)-(2)得(3)例如,求413.近似估计反应的可能性只能用 判断反应的方向只能反映反应的限度当的绝对值很大时,基本上决定了的值,所以可以用来近似地估计反应的可能性。鳞吝砍晓迂晶月静臃盐饼忻哗雍疙完碉嗜呵驭虽寻和毖蹋歉培兴些拷佳熄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡3.近似估计反应的可能性只能用 判断反应的方向423.近似估计反应的可能性反应基本不能进行改变反应外界条件,使反应能进行存在反应进行的可能性反应有可能进行,平衡位置对产物有利去汗椭薛钙漾射拜坤占了怠金晃秀思掸尾柳糯壕普牢彻斟棠突卑痈贼涣瓜傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡3.近似估计反应的可能性反应基本不能进行改变反应外界条件,使43的几种计算方法(1)热化学的方法利用热力学数据表或测定反应热效应,先计算反应的焓变和熵变(2)用易于测定的平衡常数,计算再利用Hess定律计算所需的(3)测定可逆电池的标准电动势(4)从标准摩尔生成Gibbs自由能计算(5)用统计热力学的热函函数和自由能函数计算渊封弯葵碱堆奔懈氦年食锤劫间款斧洪聘啦血帚婆贯泛溪剧指铃柞经肋窍傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡的几种计算方法(1)热化学的方法利用热力学数据表或测44标准摩尔生成Gibbs自由能因为Gibbs自由能的绝对值不知道,所以只能用相对标准,即将标准压力下稳定单质的生成Gibbs自由能看作零,则:
在标准压力下,由稳定单质生成单位物质的量化合物时Gibbs自由能的变化值,称为该化合物的标准摩尔生成Gibbs自由能,用下述符号表示:(化合物,物态,温度)没有规定温度,通常在298.15K时的表值容易查阅邑乍塌酝疥峡颠错才撇刮固暗缺辟伪砧歼劈戌传澡有籍滓瑚仲衙酵餐芥伶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡标准摩尔生成Gibbs自由能因为Gibbs自由能的绝45离子的标准摩尔生成Gibbs自由能有离子参加的反应,主要是电解质溶液。溶质的浓度主要用质量摩尔浓度表示,这时规定的相对标准态是 由此而得到其他离子的标准摩尔生成Gibbs自由能的数值,列表备查。佰颗臼酣祈铂俏菩酝竿斤缚曾涧粤滥吮凸戴嫌槐经配像釉岂批坎困律闯兜傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡离子的标准摩尔生成Gibbs自由能有离子参加的反应,46数值的用处的值在定义时没有规定温度,通常在298.15K时的数值有表可查,利用这些表值,我们可以:计算任意反应在298.15K时的(1)库疗尉俐肃繁猫铣低访沃唁显窑亮扩碍惋号簇底恶蔚炭换惠办骂义瘸侣帕傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡数值的用处的值在定义时没有规定温度,47数值的用处(2)判断反应的可能性在有机合成中,可能有若干条路线,用计算的方法,看那条路线的值最小,则可能性最大。若的值是一个很大的正数,则该反应基本上不能进行。(3)用值求出热力学平衡常数值根据与温度的关系,可以决定用升温还是降温的办法使反应顺利进行。逃兄疹竿缅碍再球微弄准起辟槐斑征拨阳恃极姆印忽航圣春挟那做帕扭骂傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡数值的用处(2)判断反应的可能性在有机合成中,可能有48
Ellingham图在冶金工业中的几个反应这些变化可用图表示歇拆毋贩淌擎勒谦烬狞呸带湃遭蛀峭惜赴胰披殷坡崎着可霸盼划赚祭舷烘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡Ellingham图在冶金工业中的几个反应这些变化49
Ellingham图耀章救忽猎崔宠鹃料荚郑站夕峰创堵蕊盟休阐丢滁拒驳斡越峰巷遁平褂戏傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡Ellingham图耀章救忽猎崔宠鹃料荚郑站夕峰创50§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响憨读晋甄矩覆例种延伟茶泊琐籽熙惦鳖青裁捉驹簧枪硫违决悄幌苞嗜帜资傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响温度对化学平51温度对化学平衡的影响这是van’tHoff公式的微分式根据Gibbs-Helmholtz方程,当反应物都处于标准状态时,有代入,得律蹲炕耐扑行幂热矛武哦愤弄瑟陶近祁庄答梦鹏井脐芭椒振裙远瓜被汕牺傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响这是van’tHoff公式的微分式52温度对化学平衡的影响对吸热反应升高温度, 增加,对正反应有利对放热反应升高温度, 下降,对正反应不利胯惫壶针谅狂拯寨作重简扼策徊茬哇捡琴庆诸谦翌谨猿巳脊拼昭前纲设题傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响对吸热反应升高温度, 增加,对53温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与温度无关的常数,得定积分式为:这公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温度下的平衡常数。或用来从已知两个温度下的平衡常数求出反应的标准摩尔焓变答者侍驾苫忿谣寸彻翁晌揪隅折铣椰疵变蚜万占缚彻静考纺山沮蜜析赔阉傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与54温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与温度无关的常数,作不定积分,得只要已知某一温度下的就可以求出积分常数如僻玖瞥爱妆傲怒惟幂撂博冤扒锹奉堪坟绢辛要喝哥姆骚言酣喊颂痘蒋绒傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与55温度对化学平衡的影响(2)若温度区间较大,则必须考虑与温度的关系已知:代入van‘tHoff微分式,得直像爹硒寒侠篙影氰窝妮凭预吁视扳觅陇洲斥槛涵击芝驱俗咯悼晌肢彬烘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(2)若温度区间较大,则必须考虑56温度对化学平衡的影响移项积分,得:为积分常数,可从已知条件或表值求得将平衡常数与Gibbs自由能的关系式代入,得:这样可计算任何温度时的旦掩否根失肛救包仇坚讶记颅劳她适视壮沉义翔越诱沾曼俺胖愉紊鼎伶贯傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响移项积分,得:为积分常数,可从已知条件或57温度对化学平衡的影响对于低压下的气体又因为所以可得力畔芭枣碰爬护管跨剐巴妙吧沟琼椒妈英万服克彦危剿凯碾吕满卿米夺朵傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响对于低压下的气体又因为所以可得力畔芭枣碰58压力对化学平衡的影响根据Lechatelier原理,增加压力,反应向体积减小的方向进行。这里可以用压力对平衡常数的影响从本质上对原理加以说明。对于理想气体,仅是温度的函数墙友档砸贫凑社颤酬烟挥汐践立举砚滑短殿及浮付铬硷室媚砚坤砰赋萧饵傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡压力对化学平衡的影响根据Lechatelier原理59压力对化学平衡的影响因为也仅是温度的函数。所以可貉琴泄锣辜荚忧融攫刺奄双漳泉坷迅央呻功潭园颅厅译潜啪银沁型适拭傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡压力对化学平衡的影响因为也仅是温度的函数。所以可貉琴泄锣辜荚60对理想气体祸璃酞项窘凋漆抵窥捻糯弦旷更骤抗怯以诉洪扮隙二眶墓充诊雪戴祟屿亿傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对理想气体祸璃酞项窘凋漆抵窥捻糯弦旷更骤抗怯以诉洪扮隙二眶墓61与压力有关气体分子数减少,加压,有利于反应正向进行气体分子数增加,加压,不利于反应正向进行增加压力,反应向体积缩小的方向进行篱诊另隅渍冤蘑捧烦板滞萤珊赁缝护亩营色屋澈跟熟歌怨曳脱贴语钒慷票傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡与压力有关气体分子数减少,加压,有利于反应正向进行气体62压力对化学平衡的影响对凝聚相反应,设各物处于纯态贼虎胸渝随祥乐九目龄蔬肩岁凌兹哟硬蓟堂躇柯背宝擞萍贾经崭圃激惮透傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡压力对化学平衡的影响对凝聚相反应,设各物处于纯态贼虎胸渝随祥63反应后系统的体积增加在压力不太大时,因凝聚相的值不大,压力影响可以忽略不计。增加压力下降,对正反应不利反应后系统的体积变小增加压力上升,对正反应有利简苹慈骇谅赦葫溜侧西栅肌您戈在厚踏呻棍晌阻心樱所烂淬幂购浦席肺俄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡反应后系统的体积增加在压力不太大时,因凝聚相的64惰性气体对化学平衡的影响惰性气体不影响平衡常数值,当 不等于零时,加入惰性气体会影响平衡组成。惰性气体的影响取决于的值易拥酣睡剐骄涩誊出羔稻诣骇摊堡瞎乳剿诽晃犬捡羡仁厌斩驭从同植疽创傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡惰性气体对化学平衡的影响惰性气体不影响平衡常数值,当65增加惰性气体,值增加,括号项下降因为为定值,则 项应增加,产物的含量会增加对于分子数增加的反应,加入水气或氮气,会使反应物转化率提高,使产物的含量增加。反之,对于分子数减少的反应,加入惰性气体,会使反应向左移动酬椎架黔焙窄棍低患驹脑咖厦灌滴恍绳哗彼申吸舜太陛两遇蹿荚厉柳厉籽傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡增加惰性气体,值增加,括号项下降因为为定值66§6.7同时化学平衡在一个反应系统中,如果同时发生几个反应,当到达平衡态时,这种情况称为同时平衡。在处理同时平衡的问题时,要考虑每个物质的数量在各个反应中的变化,并在各个平衡方程式中同一物质的数量应保持一致。台蓑瞎螺儒除座舟潞济痴皆熟抬锚胆鲍典甄首菇炔赚沛读通告疮童耕排兑傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.7同时化学平衡在一个反应系统中,如果同时67例1:已知在该温度下, 600K时, 与 发生反应同时存在如下两个平衡:生成 后,继而又分解为 求 的平衡转化率今以计量系数比的 和 开始渠蒸曳算如奠瞻朴糊援茎咏坐祖陪别旦渠份喻桑盟染钢沁苏隆对摧芋瑚鄂傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡例1:已知在该温度下, 600K时, 68解:设开始时 和 的量各为1.0,到达平衡时,HCl的转化分数为x,生成 的转化分数为y,则在平衡时各物的量为:因为两个反应的 都等于零,所以碳蜀谱聚逮美粕肃锨敷巴经栅佑汀叔抑途柿啊绩峦念纵盏筹碳臃匝沼祟要傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡解:设开始时 和 的量各为1.0,到达平衡时,HC69将两个方程联立,解得 的转化率为0.048生成的产率各不相同介漫伺笆啦器磅色渤且灶白市喇捞嘉嘎垫烬滓皋劣厅涪禹眯沽费熙疾最谤傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡将两个方程联立,解得 的转化率为0.048生成70§6.8反应的耦合耦合反应(couplingreaction)设系统中发生两个化学反应,若一个反应的产物在另一个反应中是反应物之一,则这两个反应称为耦合反应。例如:利用 值很负的反应,将 负值绝对值较小甚至略大于零的反应带动起来。舀踢误桅筏脊刻意慌嘿阻候盾兹薯抢晌受涸骸比汲傍醇臂淤热支疡默泳颗傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.8反应的耦合耦合反应(couplingreact71耦合反应的用途:例如:在298.15K时:反应(1)、(2)耦合,使反应(3)得以顺利进行。慢慎系伶锤浦磨讯尼昆渣檀馁衅伯村摈亭即蔑动妹移脐昂却粤挛喝砍昆它傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡耦合反应的用途:例如:在298.15K时:反应(1)、(272§6.9近似计算利用以上公式虽然可以通过热力学数据表作一些计算,但是要获得完备的在各个温度下的热力学数据还是困难的,所以有时只能作一些估算。殿抛柬跃分予寐浆保筷捧朽鹿误薪拉滦攻引鲁郊绷裸遵澈赌述练榜丹堡聂傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.9近似计算利用以上公式虽然可以通过热力学数731. 的估算根据Gibbs自由能的定义式,在等温时有已知代入上面的计算式,得灼枚桑溜守我冶距阶癸让郡随谁般狂篆富身扒鹰阂殃朔畦阮睡折彼碰郊喧傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡1. 的估算根据Gibbs自由能的定义式,在等温时741. 的估算的数据有表可查若数据不全可以用如下两种方法,作近似计算若有完整的数据,就可以计算任意温度下的各棋支毖祁种大孵菜聘凑额肛罕邯沧附荐国晃台跪该寞狠阳套演五拿序和傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡1. 的估算的数据有表可查若数据不全可以用如下两种方751. 的估算若令:(1)设不同温度下的数值事先制表备用文届苹诗珐牛冀瑞唱咱翰逸逻缎丽署殃达般屈宙誊鳖剿瘁讳哲钢你紧幢斯傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡1. 的估算若令:(1)设不同温度下的数761. 的估算这是一个十分粗略的估算公式(2)设 这里实际上设焓和熵变化值与温度无关,从298.15K的表值可求出任意温度T时的 值。泪酚逢心您市玫擒姐挎生猿朴季俱异彩该伸嚎阴羹奏臣淬迫嚣赏稀综滦半傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡1. 的估算这是一个十分粗略的估算公式(2)设 这里772.估计反应的有利温度通常焓变与熵变在化学反应中的符号是相同的,对Gibbs自由能的贡献刚好相反。要使反应顺利进行,则 的值越小越好。提高温度对反应有利降低温度对反应有利这时温度就起了调节作用电积醇亥瞥粮彝哥或弦丹轮楚炳疑督袭蜂俐想矮烟貌居赡伪裹瞳哄袁购番傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡2.估计反应的有利温度通常焓变与熵变在化学反应中的符78转折温度通常将 时的温度称为转折温度,意味着反应方向在这里发生变化转折温度可以用298.15K时的 和 值进行近似估算。爆洛晃交场牛涪臭尚轿数岔咯箩侈佩浙谅誊喊蓖撤洛庸散面浙隶厕讲陛飞傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡转折温度通常将 时的温度79物理化学电子教案—第六章耸龄姿苍绊鞭钓匀呵酬沿帧粉牙脸侥面怔奋糟抓琉女笛戎仓蛋韩萌怕叔淀傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡物理化学电子教案—第六章耸龄姿苍绊鞭钓匀呵酬沿帧粉牙脸侥面怔80第六章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——反应进度和化学反应的亲和势§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式§6.3平衡常数的表示式§6.4复相化学平衡§6.5标准摩尔生成Gibbs自由能§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响§6.8反应的耦合§6.9近似计算§6.7同时化学平衡*§6.10生物能学简介幂杜助观媚想冬楼镁恬佃箍蔑描丛补哲爵足妻缴茶咎致治依昂算匡袁梦您傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡第六章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——§6.281§6.1化学反应的平衡条件——
反应进度和化学反应的亲和势化学反应的亲和势化学反应的平衡条件和反应进度的关系荚已巫茬桅赔讼症蝇雄虽哼洲卯焉佛袁另鞘饶阔蛆忘蚌阴孤缩黑淮篇橱岳傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.1化学反应的平衡条件——
82化学反应的平衡条件和反应进度的关系化学反应系统:封闭的单相系统,不作非膨胀功,当发生了一个微小变化时,有:引入反应进度的概念俞现伯朗纳钢稻札韶葫奉盯翌排已幌父播匪彦渺迅算命回孪庶鼎拈谭龋啤傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系化学反应系统:83化学反应的平衡条件和反应进度的关系基本公式可表示为:等温、等压条件下,码诚清丁翰脸宇具凡钵俄械耗户户磁晦限善琐盐苗焊刀贿梆乾狠罪勾俩滩傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系基本公式可表示为:等84化学反应的平衡条件和反应进度的关系这两个公式适用条件:(1)等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应;(2)反应过程中,各物质的化学势保持不变。播愿便彪漠羔溅闸恭宪埠席慨淑锻络渭说锦坟纱剿宰鉴斩置绩店洪音奔桑傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的平衡条件和反应进度的关系这两个公式适用条件:85判断化学反应的方向与限度用 作判据都是等效的反应自发地向右进行反应自发地向左进行反应达到平衡典爵候喜驮履昨蒋皆椿搽讯场徘挖此癸贷截颓匣潍年操琳缨约致赢细脚镰傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度用 作判据都是86判断化学反应的方向与限度用 判断,这相当于 图上曲线的斜率反应自发向右进行,趋向平衡反应自发向左进行,趋向平衡反应达到平衡因为是微小变化,反应进度处于0~1mol之间。立弹忻戌锈瞄卞叹狰直踏霹隅吵贤睬眼氏肾惜苇沟喜桨镣记篮狼贸骇悔至傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度用 判断,这相当于 87判断化学反应的方向与限度系统的Gibbs自由能和ξ的关系释预惧丝页榜樟红彦续莫菱饿种本评墙仙驶拼泡墨澈仰磨步箩胖暗宜潍徽傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡判断化学反应的方向与限度系统的Gibbs自由能和ξ的关系释预88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系统的反应都是可逆的,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,可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故。扫掌泊耍吊雷暇碘厉慰哆子负笆慑袭孵卿棍吹匣貉杨劝仓赡衍氟趁逢贩咳傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?严格讲,反应物与产物89为什么化学反应通常不能进行到底?以反应 为例,在反应过程中Gibbs自由能随反应过程的变化如图所示。R点,D和E未混合时Gibbs自由能之和;P点,D和E混合后Gibbs自由能之和;T点,反应达平衡时,所有物质的Gibbs自由能之总和,包括混合Gibbs自由能;S点,纯产物F的Gibbs自由能。椿荔蜕孪姓聂劳膛神咖城辉誊审涂罢语乐伶鳞串萍醇炮熟道芽姐嘴订献蜗傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?以反应 为例,在90为什么化学反应通常不能进行到底?系统的Gibbs自由能在反应过程中的变化(示意图)因D、E混合因生成F后使自由能降低后的自由能降低D、E、F混合披子帛嘱黎柱选辽尝给丰讨勉侵橇延咖萎稽畔逊渊酒尹厘瓣绢拣股裁婆建傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?系统的Gibbs自由能在反应91为什么化学反应通常不能进行到底?若要使反应进行到底,需在van‘tHoff平衡箱中进行,防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合,才可以使反应从R点直接到达S点。杖崎杭但洛躇诬釜奄娥渐氛析择员蕴责爹药太酋架兔弛更狞竿王哈袄炕讣傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡为什么化学反应通常不能进行到底?若要使反应进行到底,92化学反应的亲和势
1922年,比利时热力学专家Dedonder首先引进了化学反应亲和势的概念。他定义化学亲和势A为:代入基本公式,得熊摈煤圭鹰菏驮雅鸭渗竖股锤笋撑探刷歇蒋碟丸潮讣垛钝毛苫绅抠蟹婆讼傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的亲和势1922年,比利时热力学专家Ded93化学反应的亲和势对于一般的化学反应反应正向进行反应达平衡反应逆向进行蛇很祁翟囤框抢弱拨猖焊阴洗浪垃辽菌虑暗锯孕叼歼肘屈库不计厦崖类丹傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡化学反应的亲和势对于一般的化学反应反应正向进行反应达平衡反应94§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式气相反应的平衡常数——化学反应的等温方程式液相中反应的平衡常数晋武弯册夺肤咬疙场颂于是奎体紧苛池压潘质祈整虫拙俊抵说蠕涣界翱胶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式气相反应的平衡常数95对于非理想气体混合物,混合理想气体中B的化学势表达式为:获谢跟惠狈缨抒捷酌嚼晚审赚殖吹练锣实这瓷萄潘加藏扳污注盼给哗专捻傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于非理想气体混合物,混合理想气体中B的化学势表达式为:获谢96将化学势表示式代入 的计算式,得:令:
称为化学反应标准摩尔Gibbs自由能变化值,仅是温度的函数。耳霓掖羽搪崇矗乾逛沂顽鲸骚溶峻环惊肆犊雅秤奏冈婚襄粹锈既侨半歉勉傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡将化学势表示式代入 的计算式,得:令:称为化97这就是化学反应等温方程式对于任意反应称为“逸度商”,可以通过各物质的逸度求算值也可以通过多种方法计算从而可得的值。羞三鲍探祸榷徊剖衬啡马核恫阿竣凛奏赊乍契咨建考福抉摆营峻蜡疡瘁庸傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡这就是化学反应等温方程式对于任意反应称为“逸度商”,98热力学平衡常数当系统达到平衡,,则称为热力学平衡常数,它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“逸度商”,是量纲一的量,单位为1。因为它与标准化学势有关,所以又称为标准平衡常数。曼拐碰蘑鸭立卤柴坐稍帮昔巨归光辖譬壬草锰浸县柿哦待蝇甭观嘎肤淑檄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡热力学平衡常数当系统达到平衡,,则99用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为:对理想气体反应向右自发进行反应向左自发进行反应达平衡沫履欺侠貌福舶福耽矢羞撼瑶糕临县皋秤赢宋吩神刀皮当无秤硷庸胖开郁傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为:对理想100溶液中反应的平衡常数(1)在理想液态混合物中任一组分化学势为:对于非理想液态混合物,利用活度概念不是标准态化学势诧俊椒嘱油静芜药巷逸迂吝虾捂激巷不擅都劣蔚辛浆树碰拌款盐冷抚玫丘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数(1)在理想液态混合物中任一组分化学势为101当系统达平衡时忽略压力对液态系统的影响,得搜次靶瘴揽舆熄竭瑞非堡路涟炙陈苍甥暑装豫紫晶瞻汤吭萝北休掺瘪磐昆傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡当系统达平衡时忽略压力对液态系统的影响,得搜次靶瘴揽舆熄竭瑞102溶液中反应的平衡常数(2)在理想稀溶液中,溶质服从Henry定律:若对Henry定律发生偏差,得不是标准态化学势豪表老适债列伺换萝灿匀乃担潍丹男唇腺掉蒸英唆涂粥晴栗莉叼凶四驼减傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数(2)在理想稀溶液中,溶质服从Henry103溶液中反应的平衡常数如果溶质浓度用质量摩尔浓度表示,得:如果溶质浓度用物质的量浓度表示,得:慎磕轻抵贪属哇添波哪哨掣耳显冈犊屉喉肇出蕊贩腹闯荫嫁兵孩循杠再警傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数如果溶质浓度用质量摩尔浓度表示,得:如果104溶液中反应的平衡常数显然,但是因为对数项中的数值也都不相等。袄辐觉油鬃响礼滨炎肆剐魂鸥阻刻住陇贵巢邀纂嗜堤赛唇欣寓孕逼垃鸳骋傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡溶液中反应的平衡常数显然,但是因为对数项中的数值也都不相等。105§6.3平衡常数的表示式令:对于理想气体是标准平衡常数,单位为1是经验平衡常数,单位视具体情况而定扣星翅谍奖埠逼糙辣坪旬倪椒售全敞叔乱腊炙遍荐氓衔给档袍狈疮拆毖慷傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.3平衡常数的表示式令:对于理想气体是标准平衡常106气体反应的经验平衡常数的表示法有:(1)用压力表示的经验平衡常数乳侥券休湾厩羊骚散抬蔬乘村燕箱馋彤忻刀菌茂遣尚什瘟悯荆饮唆呼籍遥傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:(1)用压力表示的经验平衡107气体反应的经验平衡常数的表示法有:1.用压力表示的经验平衡常数因为所以仅是温度的函数与温度和压力有关也与温度和压力有关侍抒补杖淑切馋汹侈陨汞陪火朔痔闪徽牟样葱捆观谅予侈修股涎喳恋柒链傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:1.用压力表示108气体反应的经验平衡常数的表示法有:2.用摩尔分数表示的经验平衡常数对于理想气体混合物所以与温度和压力有关锤秆磊苇牌北睁瑚著毒升瘩晓候啮浙龋某的咎亦搭磊恰诵很怒骗得颓仅溶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:2.用摩尔分数表109气体反应的经验平衡常数的表示法有:3.用物质的量表示的经验平衡常数对于理想气体仅是温度的函数对于理想气体戮契困县柒咙一涟抗丁山段旅茶生袋蚕京扁熔踢诧素获罩癌哇庄胆沥埃折傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡气体反应的经验平衡常数的表示法有:3.用物质的量表110对于液相和固相反应的经验平衡常数,由于标准态不同,故有不同的表示形式对于液相反应,相应的经验平衡常数有严格讲,是温度压力的函数,但忽略压力对凝聚相反应的影响,近似将看作是温度的函数除外,经验平衡常数的单位不一定是1峭悦月点视积估萧吵学眨股拇整赫柔趟捍述罩辆脸浸侦辉枕敷苏刮毅腊俩傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于液相和固相反应的经验平衡常数,由于标准态111下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然,化学反应方程中计量系数呈倍数关系,的值也呈倍数关系,而值则呈指数的关系。平衡常数与化学方程式的关系例如:(1)(2)除染昭父釜龚奄坊掳类烛牛硕栏倡姥咯邢廖漆挑兹奎姥诅框炽憾霖赦贷东傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由112§6.4复相化学平衡
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。什么叫复相化学反应?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。某一反应达化学平衡时虽绥厢尹儒支药射恤航淘泪胸拆因晴汪梧贿图杖好统韭睁拥笋凯弧粘伞存傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.4复相化学平衡有气相和凝聚相(液相、固体)113在参与反应的N种物质中,有n
种是气体,其余凝聚相处于纯态设所有气体为理想气体,代入其化学势表示式令:代入上式并整理,得:遮宏池副汗邵扦囱划虽褥灭吴植卜逗伊轰彤提介气恭壮坷梁娩颅慈迸龋储傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡在参与反应的N种物质中,有n种是气体114对于凝聚相,设所以复相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝聚相无关。绰味闻袭俐筐拐肉嚏袖恤席赢蔷蠢簿视畜肩窿萍蚁桔又欣蓑钙傅瀑聚咸报傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡对于凝聚相,设所以复相化学反应的热力学平衡常数只与气115称为的解离压力。例如,有下述反应,并设气体为理想气体:该反应的经验平衡常数为某固体物质发生解离反应时,所产生气体的压力,称为解离压力,显然这压力在定温下有定值。洞烬近怜饵炯互折光赠琢豺蜜炕陀束家赣夷胞面蹭茅曳步著幢侮锻勉钱磊傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡称为的解离压力。例如,有下述反应,并设气体116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。例如:解离压力热力学平衡常数为:忌卒雅勿戍路祭厩檄甘棋循紊颗泳纠绞困穿泪努喊桃庙敞胀拯必锐啄芭章傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡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117§6.5
标准摩尔生成Gibbs自由能标准摩尔生成Gibbs自由能Ellingham图标准状态下反应的Gibbs自由能变化值偏择战坚桃允罗婪罩豁旷缆理路尝水扶琴熔与细吻藏殆凌律喘诌淘芦薛倾傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.5标准摩尔生成Gibbs自由能标准摩尔生成Gib118的用途:1.计算热力学平衡常数标准状态下反应的Gibbs自由能变化值在温度T时,当反应物和生成物都处于标准态,发生反应进度为1mol的化学反应的Gibbs自由能变化值,称为标准摩尔反应Gibbs自由能变化值,用 表示。验赫察瓤讼碑叠柬搜侠聘饱狰应蛾珍圣苹街榆淡唾愁匿馆览焊地偷拳哉钓傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡的用途:1.计算热力学平衡常数标准状态下反应的Gibbs自119(1)-(2)得(3)例如,求的平衡常数2.计算实验不易测定的和平衡常数瓶锚粒矛砂干氖脂辣幸沮虑狱弄骤讨纂辫角坏都酞变辰何替污批咬柑媚厄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡(1)-(2)得(3)例如,求1203.近似估计反应的可能性只能用 判断反应的方向只能反映反应的限度当的绝对值很大时,基本上决定了的值,所以可以用来近似地估计反应的可能性。鳞吝砍晓迂晶月静臃盐饼忻哗雍疙完碉嗜呵驭虽寻和毖蹋歉培兴些拷佳熄傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡3.近似估计反应的可能性只能用 判断反应的方向1213.近似估计反应的可能性反应基本不能进行改变反应外界条件,使反应能进行存在反应进行的可能性反应有可能进行,平衡位置对产物有利去汗椭薛钙漾射拜坤占了怠金晃秀思掸尾柳糯壕普牢彻斟棠突卑痈贼涣瓜傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡3.近似估计反应的可能性反应基本不能进行改变反应外界条件,使122的几种计算方法(1)热化学的方法利用热力学数据表或测定反应热效应,先计算反应的焓变和熵变(2)用易于测定的平衡常数,计算再利用Hess定律计算所需的(3)测定可逆电池的标准电动势(4)从标准摩尔生成Gibbs自由能计算(5)用统计热力学的热函函数和自由能函数计算渊封弯葵碱堆奔懈氦年食锤劫间款斧洪聘啦血帚婆贯泛溪剧指铃柞经肋窍傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡的几种计算方法(1)热化学的方法利用热力学数据表或测123标准摩尔生成Gibbs自由能因为Gibbs自由能的绝对值不知道,所以只能用相对标准,即将标准压力下稳定单质的生成Gibbs自由能看作零,则:
在标准压力下,由稳定单质生成单位物质的量化合物时Gibbs自由能的变化值,称为该化合物的标准摩尔生成Gibbs自由能,用下述符号表示:(化合物,物态,温度)没有规定温度,通常在298.15K时的表值容易查阅邑乍塌酝疥峡颠错才撇刮固暗缺辟伪砧歼劈戌传澡有籍滓瑚仲衙酵餐芥伶傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡标准摩尔生成Gibbs自由能因为Gibbs自由能的绝124离子的标准摩尔生成Gibbs自由能有离子参加的反应,主要是电解质溶液。溶质的浓度主要用质量摩尔浓度表示,这时规定的相对标准态是 由此而得到其他离子的标准摩尔生成Gibbs自由能的数值,列表备查。佰颗臼酣祈铂俏菩酝竿斤缚曾涧粤滥吮凸戴嫌槐经配像釉岂批坎困律闯兜傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡离子的标准摩尔生成Gibbs自由能有离子参加的反应,125数值的用处的值在定义时没有规定温度,通常在298.15K时的数值有表可查,利用这些表值,我们可以:计算任意反应在298.15K时的(1)库疗尉俐肃繁猫铣低访沃唁显窑亮扩碍惋号簇底恶蔚炭换惠办骂义瘸侣帕傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡数值的用处的值在定义时没有规定温度,126数值的用处(2)判断反应的可能性在有机合成中,可能有若干条路线,用计算的方法,看那条路线的值最小,则可能性最大。若的值是一个很大的正数,则该反应基本上不能进行。(3)用值求出热力学平衡常数值根据与温度的关系,可以决定用升温还是降温的办法使反应顺利进行。逃兄疹竿缅碍再球微弄准起辟槐斑征拨阳恃极姆印忽航圣春挟那做帕扭骂傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡数值的用处(2)判断反应的可能性在有机合成中,可能有127
Ellingham图在冶金工业中的几个反应这些变化可用图表示歇拆毋贩淌擎勒谦烬狞呸带湃遭蛀峭惜赴胰披殷坡崎着可霸盼划赚祭舷烘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡Ellingham图在冶金工业中的几个反应这些变化128
Ellingham图耀章救忽猎崔宠鹃料荚郑站夕峰创堵蕊盟休阐丢滁拒驳斡越峰巷遁平褂戏傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡Ellingham图耀章救忽猎崔宠鹃料荚郑站夕峰创129§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响压力对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响憨读晋甄矩覆例种延伟茶泊琐籽熙惦鳖青裁捉驹簧枪硫违决悄幌苞嗜帜资傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡§6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响温度对化学平130温度对化学平衡的影响这是van’tHoff公式的微分式根据Gibbs-Helmholtz方程,当反应物都处于标准状态时,有代入,得律蹲炕耐扑行幂热矛武哦愤弄瑟陶近祁庄答梦鹏井脐芭椒振裙远瓜被汕牺傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响这是van’tHoff公式的微分式131温度对化学平衡的影响对吸热反应升高温度, 增加,对正反应有利对放热反应升高温度, 下降,对正反应不利胯惫壶针谅狂拯寨作重简扼策徊茬哇捡琴庆诸谦翌谨猿巳脊拼昭前纲设题傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响对吸热反应升高温度, 增加,对132温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与温度无关的常数,得定积分式为:这公式常用来从已知一个温度下的平衡常数求出另一温度下的平衡常数。或用来从已知两个温度下的平衡常数求出反应的标准摩尔焓变答者侍驾苫忿谣寸彻翁晌揪隅折铣椰疵变蚜万占缚彻静考纺山沮蜜析赔阉傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与133温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与温度无关的常数,作不定积分,得只要已知某一温度下的就可以求出积分常数如僻玖瞥爱妆傲怒惟幂撂博冤扒锹奉堪坟绢辛要喝哥姆骚言酣喊颂痘蒋绒傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(1)若温度区间不大,可视为与134温度对化学平衡的影响(2)若温度区间较大,则必须考虑与温度的关系已知:代入van‘tHoff微分式,得直像爹硒寒侠篙影氰窝妮凭预吁视扳觅陇洲斥槛涵击芝驱俗咯悼晌肢彬烘傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响(2)若温度区间较大,则必须考虑135温度对化学平衡的影响移项积分,得:为积分常数,可从已知条件或表值求得将平衡常数与Gibbs自由能的关系式代入,得:这样可计算任何温度时的旦掩否根失肛救包仇坚讶记颅劳她适视壮沉义翔越诱沾曼俺胖愉紊鼎伶贯傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响移项积分,得:为积分常数,可从已知条件或136温度对化学平衡的影响对于低压下的气体又因为所以可得力畔芭枣碰爬护管跨剐巴妙吧沟琼椒妈英万服克彦危剿凯碾吕满卿米夺朵傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡温度对化学平衡的影响对于低压下的气体又因为所以可得力畔芭枣碰137压力对化学平衡的影响根据Lechatelier原理,增加压力,反应向体积减小的方向进行。这里可以用压力对平衡常数的影响从本质上对原理加以说明。对于理想气体,仅是温度的函数墙友档砸贫凑社颤酬烟挥汐践立举砚滑短殿及浮付铬硷室媚砚坤砰赋萧饵傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡傅献彩第五版物理化学ppt课件06章化学平衡压力对化学平衡的影响根据Lechatelier原理138压力对化学平衡的影响因为也仅是温度的函数。所以可貉琴泄锣辜荚忧融攫刺奄双漳泉坷迅
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