陕西师范火学精品课程……《物理化学》 若△.Cm=0,即∑vB4=0,此时反应物与产物的化学势相等,反应体系达到平 衡状态;正向与逆向的反应速率相等,在宏观上体系的组成不再变化。此时反应体系的 吉布斯自由能最小,体系处于最稳定状态,它对应G-2曲线上的最低点。 第三节化学反应的平衡常数和等温方程式 化学反应等温方程式 以理想气体反应:dD+eE=gG+hH为例: 当反应达平衡时,反应物化学势与计量系数乘积的代数和与产物的应相等: Σ(R)=Σv(P) 即:gG+h/=dpb+eE D,E、G、H均为理想气体,;A=A+RnpP(为平衡分压),得 (guG+ gRTInpG/p )+(huH+ hRTInPH/p =(d0°+ dRTInppp°)+(e+eRnp/°) 移项整理: RTln( papy(php/(pyp3)y(pBp3)=-(8u0°+hy-du°-eu°)(1) 右边均为标准态,且=f,即在温度一定时,化学势为一常数。 p°)(pHp°)(pDyp)y(p/p 称K°为标准平衡常数。p起始不同,p可能不同,但比值一定。可见K°无量纲 令右边:(g°+hu-d°-eu°)=4°(P)-2w°(R)=△Gm 称△Gn°为化学反应的标准 Gibbs自由能变化 则()式可表示为:△GnO=- RAnK (3) 等温、等压下,当反应进行到任一状态(未平衡),则 △Gm=2(P)-Σv(R) (gHG°+hun(dp+eu)+RTln(polp(pp2)pp)y(pp°)° 令(pop)pHp9)(pbyp(pBp=Q(Q:分压比) 代入式(2)或(3),得:△Gm=△Gm+RnnQ 或△Gm=-R7nK°+RnnQ 第6页共21页 2004-7-15陕西师范大学精品课程 …… 《物理化学》 第 6 页 共 21 页 2004-7-15 若 ΔrGm= 0，即 B B B ∑ν µ =0，此时反应物与产物的化学势相等，反应体系达到平 衡状态；正向与逆向的反应速率相等，在宏观上体系的组成不再变化。此时反应体系的 吉布斯自由能最小，体系处于最稳定状态，它对应 G-ξ 曲线上的最低点。 第三节 化学反应的平衡常数和等温方程式 一．化学反应等温方程式 以理想气体反应：dD + eE = gG + hH 为例： 当反应达平衡时，反应物化学势与计量系数乘积的代数和与产物的应相等： Σνiµi (R) = Σνjµj (P) 即：g µG + hµH = dµD + eµE D、E、G、H 均为理想气体，∴ µi = µi Ө+ RTln pi/p Ө (pi为平衡分压)，得： (gµG + gRTlnpG/p Ө) + (hµH + hRTlnpH/p Ө) = (dµD Ө + dRTlnpD/pӨ) + (eµE + eRTlnpE/p Ө) 移项整理： RT ln (pG/p Ө) g (pH/p Ө) h /(pD/p Ө) d (pE/p Ө) e = - (gµG Ө + hµH Ө- dµD Ө - eµE Ө) (1) 右边均为标准态，且µ Ө = f(T)，即在温度一定时，化学势为一常数。 ∴ (pG/p Ө) g (pH/p Ө) h /(pD/p Ө) d (pE/p Ө) = Constant = KӨ 称 KӨ为标准平衡常数。p 起始不同，pi可能不同，但比值一定。可见 KӨ无量纲。 令右边： (gµG Ө + hµH Ө- dµD Ө - eµE Ө) = Σνjµj Ө (P) - Σνiµi Ө (R) = ∆rGm Ө (2) 称 ∆rGm Ө 为化学反应的标准 Gibbs 自由能变化。 则(1)式可表示为：∆rGm Ө = -RTlnKӨ (3) 等温、等压下，当反应进行到任一状态（未平衡），则 ∆rGm = Σνjµj(P) - Σνiµi (R) = (gµG  + hµH  )- (dµD + eµE  ) = (gµG Ө+ hµH Ө)- (dµD Ө + eµE Ө) + RT ln (pG/p Ө) g (pH/p Ө) h /(pD/p Ө) d (pE/p Ө) e 令 (pG/p Ө) g (pH/p Ө) h /(pD/p Ө) d (pE/p Ө) e = Qp (Qp：分压比) 代入式(2)或(3)，得：∆rGm = ∆rGm Ө+ RTlnQp (4) 或 ∆rGm = -RTln KӨ + RTlnQp (5)