西北工业大学：《普通化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 化学热力学基磁（1.3）化学反应进行的限度

我们知道,一定温度下,反应在进行过程中随Q 的变化(个),推动力△Gn要变化(→0),若>0,则 §1-3化学反液进行的限度一他衡 化学平衡 化学平衡时,各物质的相对量必然存在一定的关系 (一)化学反应的标准平衡常数 一定温度下,对于已经达到平衡的气体反应: aa+bB G+dD eq eq eq b a b B B 称标准平衡常数表示1)常数;2)D变不变L(A°) 对于溶液反应:aAa+bBa=gGa+dDa同样有

我们知道，一定温度下，反应在进行过程中随Q 的变化(↑)，推动力rGm要变化(- → 0)，若→0, 则： §1-3 化学反应进行的限度——化学平衡 • 化学平衡… 化学平衡时，各物质的相对量必然存在一定的关系： • (一) 化学反应的标准平衡常数 • 一定温度下，对于已经达到平衡的(气体)反应： aA + bB == gG + d D          = B B  B   p p K eq T d eq g eq b eq a eq p p p p p p p p                                    = − −     A B G D b eq a eq d eq g eq p p p p p p p p                                   =     A B G D • 对于溶液反应：aA(aq) + bB(aq)== gG(aq) + dD(aq) 同样有 称标准平衡常数. 表示: 1)常数；2) pB变K T不变

g 3/2 m0(A1)(p(H2 K Ke T b B m(h) 对于更一般反应:3H(+A(s)=A3(a+15H(g) 杂标准平衡常数 由于p、m都与标准态比较,故称标准平衡常数 特点:都使用相对分压或相对浓度,且为eq的数值 注意:1)K°与温度有关 2)纯物质浓度总为常数,已归并在K,中,不写入 3)K°无量纲量纲为1)

• 由于p eq 、meq都与标准态比较，故称标准平衡常数 • 特点：都使用相对分压 或 相对浓度, 且为eq.的数值 • 注意：1) K T与温度有关 • 2) 纯物质浓度总为常数, 已归并在K T中, 不写入 • 3) K T无量纲(量纲为1) b eq a eq d eq g eq T m m m m m m m m K                                   =      A B G D • 对于更一般反应：3H+ (aq) + Al(s) == Al3+ (aq) + 1.5H2 (g) 杂标准平衡常数 3 3/ 2 2 1 3 (H ) (Al ) (H )                          = + +     m m p p m m K eq eq eq T

反应的平衡常数如何计算? (二)△m与标准平衡常数Kr 化学反应等温方程:AGn=△G+R7hQ 在一定温度下,如果反应已经达到平衡,则有 Q使得:△Gn=0=△Gmn+R血Q 或:△Gm=-RThQ=-RrhK 所以 RT In K b rmT 用于△G()与K的相互计算 但注意 1)温度时的△G()必须用Gbbs公式计算 △Gn(7=△HOmn298-T△SOmn298 2)注意单位统一:△GOm为 K.mol-1,R7为Jmol(K1.K) 3)K以及△Gn(T的大小与反应方程式通乘系数有关(P24)

• 在一定温度下，如果反应已经达到平衡，则有 • Qeq使得： 反应的平衡常数如何计算？ • (二) rG m与标准平衡常数K T • 化学反应等温方程： r Gm,T = r Gm,T + RT ln Q  eq r Gm,T = 0 = r Gm,T + RT ln Q    T eq 或：r Gm,T = −RT ln Q = −RT ln K • 所以：   r Gm T RT KT  , = − ln • 用于rG m(T)与K T的相互计算 但注意: 1) 温度T时的rG m(T)必须用Gibbs公式计算: rG m(T)= rH m,298 - TrS  m,298 2) 注意单位统一： rG m为 kJ·mol-1 ，RT为 J·mol-1 (·K-1·K) 3) K T以及rG m(T)的大小与反应方程式通乘系数有关(P24)

(三)平衡常数的简单计算—P25例1-14、1-15自学 例:已知某反应的AHOn2=80 KJ. mol-1,△SOn299200 JKmo+1,试计算该反应的AGOn29以及在800K的KO 解:由 Gibbs公式:ΔGOn=△HOn=T△SOn 得:ΔGOn,29=80×103-298×200 20.4(kJ mol 0 800K时,△G01800=80×103-800×200 80.0(kJ mol-)) 0 由 △GOmn=R7lnK?r 得:1nKn=-△Gn/R=80×1038.3145×800)=12.0272 所以 K800K)=1.67×105 问题:如何确定该反应在标准状态下自发进行的温度 7=△Hn/△SOm=400K 习题:22,2324

• (三) 平衡常数的简单计算——P25 例1-14、1-15自学 习题：22,23,24 • 例：已知某反应的rH m,298=80 kJ·mol-1 ，rS  m,298=200 J·K-1·mol-1 ，试计算该反应的rG m,298以及在800 K的K • 解：由Gibbs公式：rG m =rH m - TrS  m • 得： rG m,298 =80×103 - 298×200 =20.4 (kJ·mol-1 ) >0 • 800 K 时，rG m,800 =80×103 - 800×200 = -80.0 (kJ·mol-1 ) <0 • 由： rG m,T =-RTlnK T • 得： lnK T = -rG m,T/RT= 80×103 /(8.3145×800)=12.0272 • 所以： K (800 K)=1.67 ×105 • 答：…… • 问题：如何确定该反应在标准状态下自发进行的温度？ • T=rH m /rS  m =400 K