第五章化学平衡 学习要求 1.明确化学反应的等温方程和标准平衡常数 2.掌握平衡常数和平衡组成的有关计算 3.掌握范特霍夫方程及其应用 4.理解压力、惰性组分、反应物配比等因素对化学平衡的影响 5.了解真实气体反应、混合物和溶液中的化学反应 主要公式及其适用条件 1.化学反应亲和势的定义 A=-△Gm A代表在恒温、恒压和W=0的条件下反应的推动力，A>0反应能自动进行：A =0处于平衡态：A<0反应不能自动进行。 2.摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系 (Gfa5)rp=∑Va4e=△，Gm 式中的(G)。表示在T,p及组成一定的条件下，反应系统的吉布斯函数随 反应进度的变化率，称为摩尔反应吉布斯函数变。 3.化学反应的等温方程 △，Gm=A,G+RThJ。 式中△，G-∑y哈，称为标准摩尔反应吉布斯函数变：J。=Π(P/p)”, 称为反应的压力商，其单位为1。此式适用理想气体或低压下真实气体，在T, p及组成一定，反应进度为1mol时的吉布斯函数变的计算。 4.标准平衡常数的表达式 K-m
第五章 化学平衡 学习要求 1. 明确化学反应的等温方程和标准平衡常数 2. 掌握平衡常数和平衡组成的有关计算 3. 掌握范特霍夫方程及其应用 4. 理解压力、惰性组分、反应物配比等因素对化学平衡的影响 5. 了解真实气体反应、混合物和溶液中的化学反应 主要公式及其适用条件 1． 化学反应亲和势的定义 A 代表在恒温、恒压和 ' W = 0 的条件下反应的推动力，A >0 反应能自动进行；A ＝0 处于平衡态；A< 0 反应不能自动进行。 2． 摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系 ( ) , B B r m B G T p = = G 式中的 ( ) p T, G 表示在 T，p 及组成一定的条件下，反应系统的吉布斯函数随 反应进度的变化率，称为摩尔反应吉布斯函数变。 3． 化学反应的等温方程 式中 = θ θ r m B B G ，称为标准摩尔反应吉布斯函数变； ( ) B B B p J p p = θ ， 称为反应的压力商，其单位为 1。此式适用理想气体或低压下真实气体，，在 T， p 及组成一定，反应进度为 1 mol 时的吉布斯函数变的计算。 4． 标准平衡常数的表达式 A G = −r m p G G RTln J θ r m = r m + ( ) eq θ B B B θ K = p p
式中P为参加化学反应任一组分B的平衡分压力，YB为B的化学计量数。 量纲为一。若己知平衡时参加反应的任一种物质的量B,摩尔分数8，系统的 总压力p,也可采用下式计算K: k=哈-{ep'Σm2=塔-(plp 式中∑为系统中气体的物质的量之和，∑为参加反应的气态物质化学计量 数的代数和。此式只适用于理想气体。 5.标准平衡常数的定义式 nKe=-△，G/RT 或 K=exp(-A,Ga/RT) 6.化学反应的等压方程—范特霍夫方程 微分式 din K'/T=A,H /RT 积分式 In(K:/K)=A,H(T -T)/RTT 不定积分式 InK=-A.H/RT+C 对于理想气体反应，△，H=△，Hm,积分式或不定积分式只适用于△，Hm为常数 的理想气体恒压反应。若△，H。是T的函数，应将其函数关系式代入微分式后再 积分，即可得到hK与T的函数关系式。 7.真实气体的化学平衡 =(p)Π(P8/p'=(p8/p) 上式中P哈，P哈，分别为气体B在化学反应达平衡时的分压力、逸度和逸度 系数。K°则为用逸度表示的标准平衡常数，有些书上用K?表示。 上式中p哈=p哈馆
式中 eq B p 为参加化学反应任一组分 B 的平衡分压力，γB 为 B 的化学计量数。Kθ 量纲为一。若已知平衡时参加反应的任一种物质的量 nB，摩尔分数 yB，系统的 总压力 p，也可采用下式计算 θ K ： ( ) ( ) B B B B B B B B B K n p p n y p p = = θ θ θ 式中 nB 为系统中气体的物质的量之和， B 为参加反应的气态物质化学计量 数的代数和。此式只适用于理想气体。 5． 标准平衡常数的定义式 或 θ θ r m K G RT = − exp( ) 6． 化学反应的等压方程——范特霍夫方程 微分式 θ θ 2 r m d ln d K T H RT = 积分式 θ θ θ 2 1 r m 2 1 2 1 ln( ) ( ) K K H T T RT T = − 不定积分式 θ θ r m ln K H RT C = − + 对于理想气体反应， θ = r m r m H H ，积分式或不定积分式只适用于 r m H 为常数 的理想气体恒压反应。若 r m H 是 T 的函数，应将其函数关系式代入微分式后再 积分，即可得到 θ lnK 与 T 的函数关系式。 7． 真实气体的化学平衡 上式中 eq B p ， ~ eq B p ， eq B 分别为气体 B 在化学反应达平衡时的分压力、逸度和逸度 系数。 θ K 则为用逸度表示的标准平衡常数，有些书上用 θ Kf 表示。 上式中 ~ eq eq eq B B B p p = 。 K G RT θ r m θ ln = − B B B ~ eq eq eq B B B B B B K p p p p ( ) ( ) ( ) = = θ θ θ
学习要求 1.化学反应达到平衡时，微观及宏观特征是什么？从热力学角度分析化学平衡 的条件是什么？ 2.如果某一反应系统在一定温度、压力下，△，G0,有无可能使反应仍能进行？若可以是否违反热力学 基本原理？ 9.什么是固态物质的分解压和分解温度？它们与纯物质的饱和蒸气压及正常沸 点有何相同之处？ 10.压力对真实气体反应的K有无影响？为什么？对K。有无影响？ 11.298K时，△Gm°(Agr,s）=-95.84kmol △Gnm°(AgCl,s)=-109.72 kJmol- △Gm°(4gl,s)=-66.32kJmo △，Gn°(Ag,O,s）=-10.82 kJ.mol △Gnm°(4gS,s)=-40.25 kJ.mol- 在相同的条件下，分解压最大的物质是哪个？
学习要求 1. 化学反应达到平衡时，微观及宏观特征是什么？从热力学角度分析化学平衡 的条件是什么？ 2. 如果某一反应系统在一定温度、压力下， rGm 0 ，那么等温等压时，反应 物是否能全部变成产物?为什么？ 3. 等温等压， 0 ' W = 时，一切放热且熵增大的反应，是否可以自发进行？ 4. 平衡常数改变了，则平衡必定移动，平衡移动了，则平衡常数是否一定改变？ 为什么？ 5. 化学反应的平衡常数在什么条件下有最大值或最小值？ 6. rGm 是否可以认为是化学反达到平衡时的吉布斯函数变化？ rGm 是否与 反应的进度有关？ 7. 在有凝聚态参加的理想气体反应中，在 K 表达式中不出现凝聚态的物质，在 由各物质的 f Gm 计算 rGm 时, 是否可以不包括凝聚态的物质的 f Gm ？ 8. 某化学反应， rG 0 ，有无可能使反应仍能进行？若可以是否违反热力学 基本原理？ 9. 什么是固态物质的分解压和分解温度？它们与纯物质的饱和蒸气压及正常沸 点有何相同之处？ 10. 压力对真实气体反应的 K 有无影响？ 为什么？对 K p 有无影响？ 11. 298Κ 时， 1 ( , ) 95.84 − G AgBr s = − kJ mol f m 1 ( , ) 109.72 − G AgCl s = − kJ mol f m 1 ( , ) 66.32 − G AgI s = − kJ mol f m 1 ( 2 , ) 10.82 − G Ag O s = − kJ mol f m 1 ( 2 , ) 40.25 − G Ag S s = − kJ mol f m 在相同的条件下，分解压最大的物质是哪个？