化学反应方向的判断.pptVIP

pi= p总xi V总=∑Vi Vi —各组分气体分体积 (各Vi具有相同p总、T ) 由理想气体状态方程：pV=nRT可得： = V1+V2+V3 V1 V2 V3 P总 P总 P总 V总 摩尔分数xi = ni/n总 同理有：Vi= V总xi * 第28页，共76页，编辑于2022年，星期三 6.标准摩尔生成Gibbs函数(the standard free energy of molar formation) 在温度TK下，由参考状态(或指定)的单质生成1mol物质B的反应的标准摩尔Gibbs函数变，称为物质B的标准摩尔生成Gibbs函数，用 表示，单位：kJ·mol-1 即：反应“mA(单质)+nB(单质) = AmBn(化合物)” 与Δf Hm? 定义很相似! 的ΔrGm?= Δf Gm?(AmBn,T,相态) 第29页，共76页，编辑于2022年，星期三 请写出对应于如下化合物 Δf Gm?(或Δf Hm? )的反应式： H2O (l) P2O5 (s) Fe2O3 (s) C2H6 (g) H2SO4 (l) KClO4 (s) H2 (g)+ 1/2O2 (g) = 2Fe(s) + 3/2O2 (g) = 2P(s) + 5/2O2 (g) = 2C(s) + 3H2 (g) = S(s) + H2 (g) + 2O2 (g) = K(s) + 1/2Cl2 (g) + 2O2 (g) = 第30页，共76页，编辑于2022年，星期三 与标准摩尔生成焓相似： * 第31页，共76页，编辑于2022年，星期三 7.反应的标准摩尔吉布斯函数变(ΔG?)的计算 如果T≠298.15K a. 任意温度下： b. 298.15K时：由 用Hess定律计算 Example 2 P57-58例2.3、2.4 * 第32页，共76页，编辑于2022年，星期三 2.2　化学反应进行的程度和化学平衡 (Extent of Chemical Reaction and Chemical equilibrium) △G 0 正向自发 △G 0 正向非自发 △G = 0 平衡状态 反应自发性判据--Gibbs判据 注意：不能用△Gθ判断反应的自发性 * 第33页，共76页，编辑于2022年，星期三 2.2.1平衡状态和标准平衡常数(equilibrium state standard equilibrium constant) 判据:△G = 0 平衡状态---热力学标志 1. 反应限度的判据与化学平衡 平衡状态特点： a：动---ν正= ν 逆 即动态平衡 (微观) b：定---反应物或生成物的浓度、压力 不随时间而改变 (宏观) c：变---相对平衡 e: 平衡组成与达到平衡的途径无关 d: 平衡是自发的 第34页，共76页，编辑于2022年，星期三 对任意可逆反应：aA(g)+bB(g) ? cC(g)+dD(g) { peq(A)} –a { peq(B)} –b { peq(C)} c { peq(D)} d { peq(C)} c { peq(D)} d { peq(A)} a { peq(B)} b = { ceq(A)} –a { ceq(B)} –b { ceq(C)} c { ceq(D)} d { ceq(C)} c { ceq(D)} d { ceq(A)} a { ceq(B)} b = =Π{ peq(B)} B =Π{ ceq(B)} B =Kp =Kc ∵ 一般情况下，a+b≠c+d,导致Kc或Kp有量纲 * 第35页，共76页，编辑于2022年，星期三 2. 标准平衡常数(K?) (standard equilibrium constant) 对于任意反应 定义： K? =Π{ ceq(B)/cθ} B 或 ③当标准态选定后， K?只是温度的函数。 K?特点特点： ①无量纲 ②数值取决于反应的本性、温度及标准态的选择 =Π{[B]/cθ} B =Π{ peq(B)/pθ} B K? B =Π[ pBeq/pθ] 简写方式 第36页，共76页，编辑于2022年，星期三 K? 值越大，平衡混合物中生成物越多而反应物越少，反之亦然. ● 对于气相反应 ● 对于溶液中的反应 Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) ? Sn4+ (aq)+2Fe2+