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第三章 化学平衡. § 3–1 化学平衡的条件 一 . 反应进度 在一定 T 、 p 时,体系中有一化学反应。 aA + eE → gG + hH 发生了微量变化: -dn A -dn E dn G dn H. ξ 叫反应进度,是表示反应进展程度的参数。 单位: mol 。 反应未进行时: ξ =0 。 反应按计量方程进行一个单位反应: a mol A 与 e mol E 反应生成 g mol G 与 h mol H 时, ξ =1mol 。. 二 . 化学平衡的条件
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第三章 化学平衡 §3–1 化学平衡的条件 一. 反应进度 在一定T、p时,体系中有一化学反应。 aA + eE → gG + hH 发生了微量变化:-dnA -dnE dnG dnH
ξ叫反应进度,是表示反应进展程度的参数。 单位:mol。反应未进行时:ξ=0。 反应按计量方程进行一个单位反应:a mol A 与e mol E反应生成g mol G与h mol H时,ξ=1mol。
二. 化学平衡的条件 aA + eE = gG + hH W′=0 式中:υi 为各物质的计量系数( 反应物υi 为﹣, 产物υi 为+),μi 为各物质的化学势。
公式意义: (1) T、P一定,在无限大量的反应体系中发生ξ=1mol的变化时,体系吉布斯自由能的变化。
§3–2 平衡常数及化学反应等温方程式 一. 平衡常数的热力学推导 T、P一定,任意化学反应aA+eE = gG+hH 达平衡时 将化学势的表达式通式代入:
以,叫化学反应的标准吉布斯自由能差。 令叫化学反应的标准平衡常数(standard equilibrium constant),它也只是温度的函数。则上式可表达为:
二. 化学反应的等温方程式 对于上述反应,若反应物、产物的活度为任意指定值,即不平衡态(aG’、aH’、aA’、aE’),这时体系的
§3–3 平衡常数表示法及测定 一. 平衡常数表示法 不同类型的反应,有不同的表示式。
二. 平衡常数的测定 测定化学平衡体系中各组分的平衡浓度或分压便可计算平衡常数。 1. 物理法 2. 化学法
§3–4 化学反应的标准吉布斯自由能变化 一. 的意义: 是指反应物与产物均处于标准态,且温度为T,ξ=1mol 时(amolA与e mol E反应生成g mol G与h mol H)反应的吉布斯自由能变化。
(二) 的作用 1. 计算 2. 估计反应进行的方向。 决定反应方向的是
(三) 的求算: 1. 由测定电池电动势计算: 2. 由几个已知的反应,用状态函数法求未知反应的。 3. 由定义式计算: 4. 由反应物及产物的标准生成吉布斯自由能计算。
二. 化合物的标准生成吉布斯自由能 1. 定义:在TK及101325Pa下由稳定单质生成一摩尔某物质时反应的标准吉布斯自由能变化就是该物质的标准生成吉布斯自由能。 2. 规定:最稳定单质的标准生成吉布斯自由能为 零。 3. 可以证明:
§3–5 温度对平衡常数的影响—化学反应等压方程 通常,可以通过热力学数据计算298.2K 时的,而实际上化学反应是在各种不同温度下进行的,这就要研究温度与平衡常数的关系。 一. 等压方程的微分式: 由吉布斯—亥姆霍兹公式:
二. 等压方程的积分式: 1.
§3–6 其他因素对平衡的影响 一. 压力的影响: 体系的总压对平衡的影响 1. 气体反应:KX=KPP总-ΔυΔυ=(g+h)-(a+e) 当Δυ=0时,压力对平衡无影响 当Δυ>0时,P总↑,KX↓,平衡向左移动 当Δυ<0时,P总↑,KX↑,平衡向右移动 2. 液(或固相反应):压力影响不大,可忽略。 二. 惰性气体的影响 不参加反应的气体称为惰气,当体系的总压不变,加惰气相当于降低体系的总压。