第三章化学平衡要点分析.pptVIP

第三章 化学平衡 §3.2 平衡常数 K 与反应进行的程度： 3.3.3. 标准平衡常数 有关标准平衡常数的计算 §3.3 标准平衡常数 K 与?rGm的关系及化学反应的方向 3.3.1. 预测反应进行的方向 3.3.2 化学反应等温式 §3.4 化学平衡的移动 3.4.1. 浓度对化学平衡的影响 3.4.4. 勒夏特列原理 对于化学反应： 任一时刻： a A (aq)+ b B(aq) g G(aq)+h H(aq) 反应商 (Q)：跟化学平衡常数的表达式相同 * 反应商(Q)判据： Q K 反应正向进行； Q = K 体系处于平衡状态； Q K 反应逆向进行。 Q Q Q * 将此式代入前式得： Q RT ln + = 反应达到平衡时， ( T )=0，Q= RT ln = ? Q RT （T） ln + = ?RT ln Q （T） = ?RT ln * Gibbs自由能变判据与反应商判据： 用于反应体系各物质处于非标准状态时, 反应正向进行 0 K Q 反应处于平衡 0 = = K Q 反应逆向进行 0 K Q * 当反应体系各物质处于标准状态时，用?rGm 判断。 p44 例题3-2 用热力学数据求标准平衡常数？ 2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g) 标准态 ?fGm (kJ?mol-1) ?300.37 0 ?370.37 RT ln =- （T) ( T ) * K ＝ 3.4 × 10 24 例 ：已知氨基甲酸铵NH4CO2NH2 在蒸发时 完全解离为氨和二氧化碳： NH4CO2NH2(s) 2NH3(g) + CO2(g) 测得在25℃平衡时气体的总压力11.75 kPa，求反应 的平衡常数K 。 * 解： NH4CO2NH2(s) 2NH3(g) + CO2(g) 根据反应式知： * 例：利用热力学数据求反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)在500K时的K 解： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ?fHm/ kJ?mol-1 0 0 -46.2 Sm/ J.K-1?mol-1 191.5 130.6 192.5 ?rHm(298K) = 2(-46.2 ) – 0 - 0 = - 92.4(kJ?mol-1) ?rSm(298K)=2?192.5-191.5-3?130.6=-198.3(J.K-1?mol-1) 根据： ?rGm(T) ≈ ?rHm(298K) - T?rSm(298K) ?rGm(500K)≈-92.4-500?(-198.3)?10-3 = 6.75 (kJ?mol-1) * * 3.3.3 与?rGm 之间的关系： 物质的标准生成吉布斯自由能变； 某个化学反应的标准吉布斯自由能变； — 标准状态下可作为判断化学反应方向的判据 ?rGm：某化学反应在非标准态下的的自由能变； 用于在非标准态判断反应的进行方向。 通过化学反应等温方程(Q, K )计算。 室温下，锌粒放置在空气中表面易被氧化，生成ZnO膜。如将锌放在真空度为1.3?10-4 Pa空气氛的密封器中，试计算说明锌表面是否还会被氧化? 已知反应: Zn(s) + 1/2 O2(g) = ZnO(s)  = ?318.3 kJ·mol-1 问题 * 解:已知 = -318.3 kJ? mol-1 ? 0.说明在热力学标准态下，锌可被氧气氧化。 但在非标态下: