《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）06章 化学平衡

第六章化学平衡范霍夫平衡箱TF32eEdD+eEJF+gGP'Ep'DP'FP'o

第六章 化学平衡

第六章化学平衡86.1化学反应的平衡条件反应进度和化学反应的亲和势S6.2化学反应的平衡常数和等温方程式86.3平衡常数的表示式S6.4复相化学平衡S6.5标准摩尔生成Gibbs自由能S6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响s6.7同时化学平衡s6.8反应的耦合S6.9近似计算*s6.10生物能学简介

2 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

S6.1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平衡条件和反应进度三的关系化学反应的亲和势

3 §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

的关系1.化学反应的平衡条件和反应进度C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：dG =-SdT +Vdp +MgdngB引入反应进度的概念dnpd=dnp = VdVB

4 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 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 = 

的关系1.化学反应的平衡条件和反应进度℃基本公式可表示为：ZdG = -SdT +VdpVBgdE+B等温、等压条件下，(dG)T,p =gdng =VBgdEBB

5 基本公式可表示为： 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 1.化学反应的平衡条件和反应进度  的关系

的关系1.化学反应的平衡条件和反应进度(dG) r., =ZVBHgdEBaGZ=VBAp = △,G,asBT.P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μ保持不变

6 , 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。 1.化学反应的平衡条件和反应进度  的关系

判断化学反应的方向与限度do(%), Z, 或 (A,Gm)r, 用作判据都是等效的B0(A,Gm)T,p反应自发地向左进行ZVBlBB=0(△,Gm)T,p反应达到平衡ZVBHB = 0B

7 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 , ( ) 0  G T p  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

aG用判断，这相当于G～图上曲线的斜率a5JT.P反应进度处于0~1mol之间。因为是微小变化，aG0反应自发向左进行，趋向平衡as/T,paG=0反应达到平衡asJT,P

8 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aG0a5JT.PaGGaraG=0asT.5:0系统的Gibbs自由能和的关系

9 判断化学反应的方向与限度 , 0 T p G           , 0 T p G       =    , 0 T p G           系统的Gibbs自由能和ξ的关系 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。10

10 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