武漢工業(yè)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系

武漢工業(yè)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系第五章化學(xué)平衡第五章化學(xué)平衡本章目錄§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)§5-4溫度對規(guī)范平衡常數(shù)的影響§5-2化學(xué)等溫方程及平衡常數(shù)§5-3規(guī)范摩爾反響吉布斯函數(shù)〔rGm)的計算§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)一、摩爾反響吉布斯函數(shù)〔ΔrGm〕任一發(fā)生化學(xué)反響的封鎖系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生微小變化時，反響的吉布斯函數(shù)變量為：恒溫、恒壓下反響，那么dT=0,dP=0,上式變?yōu)椋骸?〕§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)根據(jù)反響進度的定義，有：將〔2〕式代入〔1〕中，得：〔2〕〔3〕對于大量系統(tǒng)中反響進度為1mol〔或微小變化〕時體系的吉布斯能的改動為：§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)結(jié)論及定義1)量綱：J·mol-1；2)對同一化學(xué)反響來講，其詳細值與計量方程式寫法有關(guān)。對ΔrGm的了解：§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)二、化學(xué)反響的平衡條件§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)rGm<0反響自發(fā)進展rGm＝0反響已達平衡態(tài)rGm>0反響不能自發(fā)進展，但逆反響可自發(fā)進展§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)三、G與的關(guān)系1、反響過程中各相的組成均不發(fā)生改動時，那么系統(tǒng)的G—圖為一條直線，如以下圖。a線：斜率為正，rGm>0，反應(yīng)不能自發(fā)進展b線：斜率為零，rGm＝0，反應(yīng)到達平衡態(tài)c線：斜率為負，rGm<0，反應(yīng)可以自發(fā)進展例：CaCO3(S)=CaO(S)+CO2〔g〕§5-1化學(xué)反響的吉布斯函數(shù)變〔rGm)2、相組成發(fā)生改動的化學(xué)反響，系統(tǒng)的G—圖為一條向下凹的曲線，如以下圖所示?？梢?，隨著反響的進展，即的增大，G先減小，經(jīng)過最低點后，又逐漸添加。左側(cè)：斜率為負，rGm<0，反響自發(fā)進展最低點：斜率為零，rGm＝0，反響到達平衡態(tài)右側(cè)：斜率為正，rGm>0，反應(yīng)不能自發(fā)進展例：N2(g)+H2(g)=2NH3〔g〕HCOOH(l)+CH3OH(l)=HCOOCH3(l)+H2O(l)一、理想氣體反響的等溫方程§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)理想氣體混合物任一組分B的化學(xué)勢為：令：上式中，為規(guī)范摩爾反響吉布斯函數(shù)。那么：DrGm=DrGqm+RTlnJP理想氣體化學(xué)反響的等溫方程§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)二.理想氣體化學(xué)反響的規(guī)范平衡常數(shù)KθKθ:無量綱,T一定時為常數(shù),其數(shù)值與計量式的寫法有關(guān)。當(dāng)反響達平衡時：§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)反響正向自發(fā)進展系統(tǒng)已達平衡反響不能自發(fā)進展，但逆向反響可自發(fā)進展等溫方程的意義：可用來判別一個化學(xué)反響能否自發(fā)進展以及進展到什么程度為止?！?-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)假設(shè)參與反響的各組分不處于同一相,那么屬于多相化學(xué)反響，常壓下壓力對凝聚態(tài)的影響可忽略不計?？山埔詾槟蹜B(tài)在常壓下的化學(xué)勢等于其標(biāo)態(tài)化學(xué)勢。三、有純態(tài)凝聚相參與的理想氣體反響§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)可見，有純態(tài)凝聚相參與的理想氣體的化學(xué)反響，其平衡常數(shù)等于各氣相組分的平衡壓力商，不出現(xiàn)凝聚相?！?-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)§5-2化學(xué)等溫方程及規(guī)范平衡常數(shù)§5-3規(guī)范摩爾反響吉布斯函數(shù)〔rGm)的計算一、由計算：規(guī)范摩爾生成吉布斯函數(shù)，數(shù)據(jù)可查§5-3規(guī)范摩爾反響吉布斯函數(shù)〔rGm)的計算二、由和計算三、由相關(guān)反響計算§5-3規(guī)范摩爾反響吉布斯函數(shù)〔rGm)的計算例如：(1)C(s)+O2(g)CO2(g)(2)CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)(3)C(s)+1/2O2(g)CO(g)可以看出：〔1〕－〔2〕＝〔3〕那么有：－＝相關(guān)反響：由加減關(guān)系可以得到的化學(xué)反響§5-4溫度對規(guī)范平衡常數(shù)的影響一、范特霍夫方程范特霍夫方程1.范特霍夫方程的數(shù)學(xué)表達式§5-4溫度對規(guī)范平衡常數(shù)的影響2.范特霍夫等壓方程的運用隨溫度升高而增大隨溫度升高