1第一章化学反应基本规律.ppt

反应自发进行的判据是ΔrGm(T），不 ? 是ΔrGm (T）。 若反应是在标准状态下进行 ΔrGm(T）=ΔrGm (T） ? ? 因此可用ΔrGm (T）0 判断反应的自发性。 代替ΔrGm(T）0 这样，我们就完成了寻找化学反应自发 的，此时: 怎样判断反应的自发性 ? ΔrGm (T）≤0 进行的判据。 例题：对于 2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g） ΔfGm,B/kJ.mol-1 -300.194 0 -371.06 ? ΔrGm ={2×(-371.06)-2×(-300.194)}kJ.mol-1 ? 答: ΔrGm 0 ? 解: 2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g） =-141.732 kJ.mol-1 所以，反应向正方向自发进行。 在25℃、标准条件下反应向什么方向进行？ 化学反应的可行性即方向性是可掌握的。掌握了判断化学反应方向的工具（判据），人们就在化学反应面前掌握了主动，人们就可以认识、利用甚至设计化学反应为人类服务。 水往低处流，直到水位差消失； 热传向低温物体，直到温差消失； 气体向低压处扩散，直到气压相等。 电流向低电位点，直到电位相等； 我们曾经举例提到： 宏观上看，任一过程都是有“停止”点的。 这就是ΔE=0 的时候。 我们说反应系统平衡了。 对于化学反应来说，当 时 ΔrGm(T)=0 可逆反应进行到一定程度时，系统中反应物与生成物的浓度不再随时间而改变，反应似乎已“停止”。系统的这种表面上静止的状态叫做化学平衡状态。 化学平衡是一种动态平衡。 平衡时，正、逆反应速率相等。 化学平衡 实验表明，在一定温度下，化学反应 处于平衡状态时，各有关物质浓度（分 压)之积的比值是一个确定的值。 如：对于平衡：aA + bB gG + dD KC = 称浓度平衡常数 称分压平衡常数 KP = 1. 化学平衡常数 P =ΣB pB 2. 分压定律 在气体混合物中，各组分气体各自对 容器壁产生的压力称为组分气体的分 压力（pB）。 气体混合物的总压力（P）等于各组分气 体分压力（pB）之和,称为分压定律： （1）pB =P =P.xB 其中:xB 称摩尔分数。 若气体混合物由A、B 组成，则:xB+xA=1 其中：VB 称分体积; VB% 称体积百分数。 =P.VB% （2）pB =P 组分气体分压力的计算 对于一个化学反应： 0=ΣBνBB 3. 标准平衡常数 标准平衡常数： 例如，对于反应: gG(g)+dD(g) aA(g)+bB(g) K 是量纲为1的量。 ? 有： K = ? ? ? ? ? ? K =ΠB(pBeq/p )ν B ? 关于平衡常数的讨论 （1）平衡常数的物理意义： （2）平衡常数的性质： K 值越大，反应向正方（右）进行得越 ? K 值不随浓度(分压)而变化，但受温度 ? K 值越小，反应向正方（右）进行的趋 ? 彻底（转化率越大）； 势越小； 影响； a) 与反应方程式写法有关； b) s．l.不表示在方程式中； c) 适用于一切平衡系统。 （4）多重平衡规则： 若: 反应1==反应2+反应3 这是一个重要的规则，适用于各种多重 （3）关于平衡常数表达式: 则： 平衡系统。 K 1=K 2.K3 ? ? ? +) 则: SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) 如, NO2(g) NO(g)+ O2(g) K2 =0.012 ? = 20×0.012 = 0.24 K = K1 . K2 ? ? ? 已知:SO2(g)+ O2(g) SO3(g) K1 =20 ? 根据化学反应等温方程： 当反应达到平衡状态时ΔrGm(T)=0，所以： ? 于是有： 0=ΔrGm (T)+RT lnK ? 则： ΔrGm (T) = -RT lnK ? ? 4.吉 布斯函数变与平衡常数 ? ? lnK = 即： ΔrGm(T)=ΔrGm (T)+RTlnΠ(pB/p?) ? ν B Π(pBeq/p?) =K ? ν B 解： N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） 例题：计算合成氨反应在25℃和427℃时 ⑴ΔrGm (298.15K) = -32.90kJ.mol-1 ? ΔfHm.B/kJ.mol-1 0 0 - 46.11 ΔfGm.B/kJ.mol-1 0 0 - 1