《基础化学》第8版-马勇-精品教学课件6.pptVIP

第四节 化学反应的限度和平衡常数 改变系统的总压，对气体反应化学平衡的影响将分两种情况： 当a+b=d+e，改变总压都不会改变Q值，仍然有Q = Kθ，平衡不发生移动； 当a+b≠d+e，改变总压将改变Q值，使Q≠ K? ， 平衡将发生移动。 增加总压力，平衡将向气体分子总数减少的方向移动。减小总压力，平衡将向气体分子总数增加的方向移动。 第四节 化学反应的限度和平衡常数 3. 温度对化学平衡的影响 温度改变， K?值也将改变： 由 和 得 第四节 化学反应的限度和平衡常数 设T1和T2时反应的标准平衡常数分别为K1θ和 K2θ，有 两式相减得： 第四节 化学反应的限度和平衡常数 讨论： 对于正向吸热反应， ΔrHm? ＞0，当T2＞T1，必然有K2? ＞ K2? ，平衡将向吸热反应方向移动； 对于正向放热反应， ΔrHm? 0，当T2＞T1，必然有K2? K2?，平衡将向吸热反应方向移动。 结论： 升高温度，平衡向吸热反应方向移动。 第四节 化学反应的限度和平衡常数 4. Le Chatelier原理 平衡向着消除外来影响， 恢复原有状态的方向移动。 教学基本要求 掌握系统、环境、状态函数、平衡态和过程等热力学基本概念； 掌握热力学能、焓、功、热、恒压（容）反应热效应的定义和热力学第一定律的基本内容； 掌握标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓的定义； 掌握熵的定义和熵增原理的基本内容 掌握Gibbs自由能的概念、Gibbs公式和标准摩尔生成Gibbs自由能； 掌握标准平衡常数的表达方式和意义，熟悉实验平衡常数； 掌握化学反应等温方程式并能判断反应的方向和限度； 掌握浓度、压力和温度对化学平衡的影响以及相应的计算，了解Le Chatelier规律； 掌握计算化学反应的Gibbs自由能变的方法； 掌握盖斯定律的基本内容并会计算反应的热效应； 熟悉反应进度、热化学方程式和标准态等概念的规定； 熟悉自发过程的基本特点； 了解可逆过程的基本特点； 了解Gibbs自由能变与非体积功的关系； 了解热力学第三定律和规定熵； 体积功: 因体系体积变化而产生的与环境之间的能量交换 * δδ * * θ * * * T759K * 第三节 熵和Gibbs自由能 二、 系统的熵 1. 熵(entropy)：系统混乱度的量度。 符号：S。 ★ 系统的混乱度越大，熵值越大。 ★ 熵是状态函数。 ★ 熵是广度性质。 等温过程: ΔS=Qr/T 第三节 熵和Gibbs自由能 2. 热力学第三定律： 热力学规定纯净物质的完整晶体(无任何缺陷和杂质)，在绝对零度（K）质点的排列和取向都一致时熵值为零。 “热力学温度0K时，任何纯物质的完整晶体的熵值为零”。 第三节 熵和Gibbs自由能 3. 规定熵(conventional entropy)： 熵值以T=0K时，S=0为比较标准而求算出的。 ★标准摩尔熵(standard molar entropy)： 在标准状态下1mol物质的规定熵。 符号： Sm?，单位：J·K-1·mol-1。 ★注意： 稳定单质的Δf Hm?为零 , 稳定单质的Sm?不为零。 水合离子的Sm?，是以水合H+离子的标准摩尔熵值为零的规定基础上求得的相对值。 第三节 熵和Gibbs自由能 4. Sm?的变化规律：★同一物质的不同聚集态， Sm?(气态) ＞ Sm?(液态)＞ Sm?(固态) ★气体物质有Sm?(低压) ＞ Sm?(高压)，压力对固态和液态物质的熵影响不大 。 ★对同一种物质，温度升高，熵值加大。 ★不同物质的混合过程总有ΔS混合＞0 第三节 熵和Gibbs自由能 5. 熵变（△S）的计算 运用“热化学方程式的代数加减法”进行计算 ; I III II 第三节 熵和Gibbs自由能 5. 熵变（△S）的计算 由Sm?计算△r Sm? 由于熵是广度性质，因此计算时要注意乘以反应式中相应物质的化学计量系数。 第三节 熵和Gibbs自由能 6. 熵增加原理 隔离系统的任何自发过程中，系统的熵总是增加的（热力学第二定律）直至平衡态时熵值最大。 ΔS 隔离 ≥ 0 ΔS 隔离 ＞ 0 自发过程， ΔS 隔离 ＝ 0 系统达到平衡。 第三节 熵和Gibbs自由能 6. 熵增加原理 如果环境和系统一起构成一个新系统，这个新系统可以看成孤立系统，则： ΔS总= ΔS 系统 +ΔS 环境 ≥ 0 化学反应自发性熵判据：