1、物理化学之化学平衡 李庚英 E-mail:电话:8367533 汕头大学土木工程系汕头大学土木工程系第1页2-1 化学反应Gibbs函数改变一、化学反应Gibbs自由能设有化学反应:对于多组分系统第2页在()T,p下,-rGm为反应推进力,常称为化学亲合势第3页二、化学反应程度图1.1反应系统Gibbs自由能改变示意图第4页第5页在一定温度和压力下,总Gibbs自由能最低状态就是反应系统平衡状态。亦即反应进行最大程度。rGm=0为化学反应平衡条件。第6页2-2 等温反应及标准平衡常数一、理想气体反应等温方程理想气体混合物中组分B化学势为:第7页二、理想气体反应标准平衡常数第8页第9页第10页标
2、准态压力对标准平衡常数影响第11页四、理想气体反应K0、Kc0、Ky及Kn第12页第13页 Kn与K关系第14页K、Kc、Ky和Kn中只有K是国家要求标准平衡常数。K、Kc和Kp与温度相关而与压力无关,而Ky和Kn与总压力相关。当BB=0时,K=Kc=Ky=Kn=Kp4.说明:第15页例题:第16页第17页五、有凝聚态物质参加理想气体反应第18页结果表明,在有凝聚相物质参加理想气体反应中,标准平衡常数K0中不出现凝聚相物质。第19页分解压力:固体物质分解产生气体物质化学平衡中,气相总压力称为分解压力。分解温度:当分解压力p(分解)=p(外压)时分解反应显著发生时温度称为分解温度。第20页2-4
3、 标准摩尔反应函数计算第21页稳定单质标准生成吉布斯自由能为0。4.由标准电池电动势求第22页第23页例题:已知323K 时,CuSO4 H2O(s)与CuSO4 H2O(s)混合系统平衡水蒸气压力为4kPa,CuSO4 H2O(s)与CuSO4 H2 O(s)混合系统平衡水蒸气压力为6.17kPa,试计算反应:第24页5-5 温度对平衡常数影响温度对平衡常数影响 化学反等压方程一、Gibbs Helmhotz.方程第25页第26页二、化学反应等压方程第27页第28页2.等压方程应用 定性地判断温度对平衡常数影响。定量地进行计算第29页第30页5-6 其它原因对理想气体反应平其它原因对理想气体反应平衡影响衡影响一、压力对平衡转化率影响第31页二、反应物配比对平衡转化率影响对于化学反应 当反应物起始浓度之比 时,平衡转化率最大。第32页5-7 真实气体反应化学平衡对于真实气体:第33页说明:第34页5-9 混合物中化学平衡设在混合系统中,参加反应各组分标准态相同,第35页第36页