物理化学课件2014习题课第六章 节 化学平衡.pptVIP

第六章 化学平衡 一、基本公式 3. 化学反应等温式： 1. 反应进度定义： 2. 等温、等压化学反应方向和平衡判据： 4. 和 的联系： 5.平衡常数表达式： 对理想气体： 对非理想气体： 6.平衡常数与温度的关系： 微分式： 若 为常数，则积分式为： 7.平衡常数与压力的关系 对凝聚相： 对非理想气体： 对理想气体： 若： Q Kθ，ΔrGm 0 : 反应正向进行； Q Kθ，ΔrGm 0 : 反应逆向进行； Q = Kθ，ΔrGm = 0 : 反应处于平衡状态； 2. 标准摩尔生成Gibbs自由能 物质的标准摩尔生成Gibbs自由能是一个相对值，不同的物质（如化合物、电解液中的离子、 非电解液中的溶质），各取各的标准态，且令标准态的摩尔生成Gibbs自由能为零。 化合物的标准态取稳定单质，其标准摩尔生成Gibbs自由能的定义为：在标准压力下，由稳定单质生成单位量化合物时反应的Gibbs自由能变化值称为该化合物的标准摩尔生成Gibbs自由能，记作 。 离子的标准态取 H+（aq, ），其他离子的标准摩尔生成Gibbs自由能都是相对于 而言的 。 非电解质溶液中溶质的标准态取 （或 ）且具有理想溶液性质的状态。溶质B的标准摩尔生成Gibbs自由能 的值需借助于溶质纯态B的 和饱和浓度 的值： 3. 反应标准摩尔生成Gibbs自由能变化 是反应物和生成物均处于标准态时反应的自由能变化，298K时的 可由反应物和生成物的标准摩尔生成自由能（ ）表求得。 的单位是 。根据 计算标准平衡常数是 的一大用处。此时的 也常用来估计化学反应方向。 4.标准平衡常数 标准平衡常数 用来计算平衡产量（最大产量），因此是很有用的物理量。 值可由实验测得，也可以由 计算而得。标准平衡常数的定义为 。应该注意： 为量纲为一的量，其值不但同化学计量方程式的书写有关，而且同标准态的选择有关。在不同情况下，标准平衡常数可用逸度（f）、压力（p）和浓度（m，c，x）表示。 用逸度表示： 用压力表示： 用浓度表示： 在无机化学和分析化学中广泛使用的是另一种称为经验平衡常数的平衡常数，如 等。这类平衡常数在 时不是量纲为一的量。它和标准平衡常数的关系为： 5. 平衡的移动 当外界条件发生变化时，化学平衡将发生移动，掌握平衡移动的规律能达到增产的目的。 （1）温度的影响: 式表示温度对 的影响，可知若化学反应是吸热的（ ＞0），升高温度对正反应有利。若反应是放热的（ ＜0），则相反。经常使用的是 和 。利用这两式，若已知两个温度的 ，即可求出在此温度范围内的平均 。若已知 值，又知一个温度的 ， 即可求出另一温度的 。 （2）压力的影响 对液相反应，Ka 和压力关系式为: 由于凝聚相反应 数值一般很小，因此一般认为压力对Ka无多大影响； 对非理想气体， 同压力无关[ ]，但 [ ]式 ，因为压力对 有影响，因此压力对 有影响； 对理想气体， 和 同压力无关，而Kx同压力有关。 （3）惰性气体的影响 惰性气体的存在与否不能改变反应的 值。但能影响平衡的各物量。对反应 惰性气体的加入使 增加，若总压p不变，而 不变，则必然影响各物量的比例。 此外，同时平衡的存在、改变反应物进料比例等都将引起平衡的移动。 三、例题 解 亨利常数可看成下列平衡的经验平衡常数： O2 (溶液) O2 (气体) 上述平衡的?H为溶解热的负值：13.04kJ ·mol-1 因此，本题实质上是讨论温度对平衡常