nullnull物理化学电子教案—第四章null第四章 化 学 平 衡 化学反应即可以正向进行，也可以逆向进行，只不过是有些反应正向进行的程度很深，有的很浅，有的是介于两者之间。比如：氢气与碘蒸气的反应
H2（g）＋I2（g）＝ 2HI（g） 不同的反应体系到达平衡的时间是不同的，但其共同的特点是，平衡后体系中各物质的数量均不随时间而变化，产物和反应物之间具有一定的数量关系，反应达到一定的限度。null正向反应程度很深的反应：当将温度升高到1500℃，水蒸汽可以在相当程度上转化为氢气和氧气，说明条件对化学反应具有一定的影响。第四章 化 学 平 衡null■ 化学反应的平衡条件和化学反应的亲合势
■ 化学反应的平衡常数和等温方程式
■ 平衡常数表示式
■ 复相化学平衡
■
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
生成吉布斯自由能
■ 平衡常数的测定和平衡混合物组成的计算
■ 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响第四章 化 学 平 衡null§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势化学反应系统： 任意封闭系统，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：各物质的变化量必须满足：根据反应进度的定义，可以得到：1. 化学反应的平衡条件null等温、等压条件下，上述反应发生一个微小的变化，系统自由能的改变量：§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势null这两个公式适用条件：（1）等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应(或相变化）； 公式（a）表示有限体系中发生微小的变化； 公式（b）表示在大量的体系中发生了反应进度等于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变，化学势也保持不变。§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势null在等温等压时，可用△G T,P≤0来作判据，所以这就是化学平衡的条件。§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势null§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势null 严格讲，反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的，不能进行到底。 只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势null2. 化学反应的亲合势（A） A＞0 正向自发
A＝0 平 衡
A＜0 逆向自发
§4.1.化学反应平衡条件和化学反应亲合势nullR点，D和E未混合时吉布斯自由能之和；P点，D和E混合后吉布斯自由能之和；T点，反应达平衡时，所有物质的吉布斯自由能之总和，包括混合吉布斯自由能；S点，纯产物F的吉布斯自由能。 化学反应为什么不能进行到底？G＝｛nD(μDº +μEº －2μFº ）＋2μFº ｝＋2RT｛nDln(1/2nD)＋（1－nD)ln(1-nD)null 若要使反应进行到底，须在van’t Hoff 平衡箱中进行，防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合，才可以使反应从R点直接到达S点。 化学反应为什么不能进行到底？null 化学反应等温方程式 热力学平衡常数 用化学反应等温式判断反应方向§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null1. 平衡常数的热力学推导设有一化学反应：dD＋eE—→gG＋hH
当反应达平衡时 gμG＋hμH＝aμD＋eμE 设反应物和产物均为理想气体μB＝μBº（T）＋RTln（pB/pº） g［μGº＋RTln（pG/pº）］＋h［μHº＋RTln（pH/pº）］
＝d［μDº＋RTln（pD/pº）］＋e［μEº＋RTln（pE/pº）］§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null关于Kpº应注意这样几点： Kp°2＝（Kp°1）2 (1). Kpº是一个无量纲的量。
(2). Kpº的数值与化学反应的方程式写法有关，写法不同，
数值不同。
例如： ½H2（g）＋½I2（g）＝HI（g） （1）
H2（g）＋I2（g）＝2HI（g） （2）§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式Kpº 叫标准平衡常数。nullΔrGmº叫反应的标准自由能变化。是指反应物和产物均处于标准态时，产物的自由能之和与反应物的自由能之和的差值。 如果令：
ΔrGmº＝（gμGº＋hμHº）－（dμDº＋eμEº） §4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null2. 化学反应的等温方程式气体的化学势可用下式表示：§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null化学反应等温式也可表示为：对理想气体ΔrGm 是判断反应方向的物理量，而ΔrGmº 是判断反应限度的物理量。§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null例1 有理想气体反应 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）在2000K时，已知Kpº＝1.55×107。
①计算H2和O2的分压各为1.00×104Pa，水蒸汽的分压为1.00×105Pa的混合气体中，进行上述反应的ΔrG。
②当H2和O2的分压仍然分别为1.00×104Pa时，预使反应不能正向进行，水蒸汽的分压最少需要多大？解：① ΔrG＝？
ΔG＝－RTln Kpº＋RTlnQp＝－1.60×105＜0 正向反应为自发过程。§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null② 预使反应正向不能自发进行，pH2O＝？（最少需多大压力反应不能正向进行？）ΔG＝0 pH2O＝？ Qp＝KpºpH2O2＝1.053×1014Pa2
pH2O＝1.24×107Pa就是说只有水蒸汽的分压达到1.24×107Pa时，正向反应才能停止。 §4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式null作业：389, 5。§4.2 化学反应的平衡常数和等温方程式印永嘉,154页,1.
有理想气体反应2SO2(g)+O2(g） 2SO3(g)，在1000K时，Kp°＝3.45。试求算SO2、O2和SO3的分压分别为2.03×104、1.0×104、1.0×105pa的混合气体中，发生上述反应的△rGm,并判断自发变化的方向。若SO2及O2的分压仍分别为2.03×104、1.0×104pa,为使反应正向进行，SO3的分压最大不得超过多少？
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