《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 化学平衡

第六章 化学平衡 范霍夫平衡舒箱 愠盟 dD +eE fF gG P'D P'E P'F P'G

第六章 化学平衡

第六章化学平衡衡 §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 §6.7同时化学平衡衡 §6：8反应的耦合 §6.9近似计算 *§6.10生物能学简介

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

§6.1化学反应的平衡条件和反应进度 5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： dU=TdS-pdW+∑dnB dG=-SdT+dp+∑4dnB 引入反应进度的概念 dξ= dns dne Veds VB

§6.1 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： B B d d d d U T S p V n = − + B B B d d d d G S T V p n = − + + B 引入反应进度的概念 B B d d n   = d d nB B = 

反应进度(extent of reaction) yoD+yEE+.>yF+yGG+. t=0,5=0 neg ngo t=t,5=5 np ne ne na 反应进度的定义为： △5=s⑤)-”wd5= ns 5单位：mol VB VB ngo和n.分别代表任一组分B在起始和t时 刻的物质的量。B是任一组分B的化学计量数， 对反应物取负值，对生成物取正值

反应进度（extent of reaction ） 反应进度 的定义为： B B,0 B n n ( )     = − B B d d n   = 和 分别代表任一组分B 在起始和 t 时 刻的物质的量。 是任一组分B的化学计量数， 对反应物取负值，对生成物取正值。 nB,0 B n  B     D E F G D E F G + +→ + + t = t, = D n E n F n G n t = 0, = 0 nD,0 E,0 n nF,0 nG,0  单位：mol

化学反应的平衡条件和反应进度5的关系 基本公式可表示为： dU=TdS-pdV+∑ye4ed5 P dG=-SdT+Wdp+∑y4d5 等温、等压条件下， (dGp=∑Hndne=∑n4md

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： B B B d d d d U T S p V = − +   B B B d d d d G S T V p = − + +   等温、等压条件下， , B B B （ ）d d G n T p = B B B =  d

化学反应的平衡条件和反应进度ξ的关系 (dG)z,p=∑yB4d5 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4B保持不变

化学反应的平衡条件和反应进度  的关系 , B B B （ ）d d G T p =   B B r m T p, B G   G       = =      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  B 保持不变

判断化学反应的方向与限度 用。，4或aCh,作判据都是等效的 (AGm).p0 反应自发地向左进行 ∑4>0 (A:Gm)T.p=O ∑4=0 反应达到平衡

判断化学反应的方向与限度 用 , B r m , 作判据都是等效的 B ( ) , ( ) T p B T p G   G      或 r m , ( )  G T p  0 反应自发地向右进行 r m , ( ) 0  G T p  反应自发地向左进行 r m , ( ) 0  G T p = 反应达到平衡 B B B    0 B B B   > 0 B B B   = 0

判断化学反应的方向与限度 用 a衫 判断，这相当于G~5图上曲线的斜率 T,p 因为是微小变化，反应进度处于0~1mol之间。 G 0 反应自发向左进行，趋向平衡 og T,P =0 反应达到平衡 T.p

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 T p, G          G ~  , 0 T p G           反应自发向右进行，趋向平衡 , 0 T p G           反应自发向左进行，趋向平衡 , 0 T p G         =  反应达到平衡 因为是微小变化，反应进度处于0~1 mol之间

判断化学反应的方向与限度 &G >0 系统的Gibbs自由能和飞的关系

判断化学反应的方向与限度 , 0 T p G           , 0 T p G     =      , 0 T p G           Gibbs ξ 0  1 G e

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

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