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化学反应体系;热力学基本方程;热力学基本方程;化学反应的方向与限度;化学反应的方向与限度;化学反应的方向与限度;为什么化学反应通常不能进行到底?;为什么化学反应通常不能进行到底?;为什么化学反应通常不能进行到底?;;(1)气相反应的标准平衡常数
在恒温恒压下,对于任一气相反应:
若参与反应的所有物质皆为气体为真实气体,任一组分B的化学势为
 ̄
将上式代入
?rGm=??B?B
可得
;;恒温恒压反应达到平衡时△rGm=0则:;实际气体若用压力表示其组成,则fB=?BPB,上式可变成如下形式;(2)凝聚相反应的标准平衡常数
①液相或固相混合物反应的标准平衡常数
若参与反应的物质是液相或固相混合物则可得:;②溶液中反应的标准平衡常数;参与反应的物质不处于同一相的反应称为多相反应,设某一
多相反应在参与反应的N物质中有n种是气体,且气体压力不大
可视为理想气体,液、固相均为纯物质(即不生成固溶体或溶液)
,则因压力对纯凝聚相的影响很小,其化学势可认为就等于其标
准化学势。
-RTlnKoP=Σ?B?oB
;;;(g);?由前面讨论可知,理想气体反应系统的摩尔吉布斯函数变为;用化学反应等温式判断反应方向;对一般反应:aA(aq)+bB(aq)——gG(aq)+hH
平衡时:
对气相反应:aA(g)+bB(g)——gG(g)+hH(g)
平衡时:
对于复相反应,如:CaCO3(s)——CaO(s)+CO2(g)
纯固相的xi=1,其标准态为xi=1,相除结果为1,不必写入表示式中,故平衡时:
对于不含气相物质的反应,和经验平衡常数K在数值上相等,因为标准态的值为1.但是,有气相物质参加的反应,和K之间经常不相等.因为标准态≠1.
;对于气相反应
;对于一般的化学反应;1.平衡常数的意义:
(1)平衡常数是衡量反应进行程度大小的一个常数,K越大,反应进行程度越大,反应进行越完全,反之,不完全。
(2)平衡常数与物质的初始浓度无关,也与反应的起始方向无关。
(3)平衡常数K是温度的函数,不随浓度、压力而变化;;(g);(d)有水参加的可逆反应,若反应过程中水大量过剩,因而水量变化甚微,水的浓度可近似看作常数而合并到常数中,水的浓度不必写进平衡常数表达式中;否则水的浓度应写入平衡常数表达式中。;平衡常数的意义:
(1)平衡常数是衡量反应进行程度大小的一个常数,K越大,反应进行程度越大,反应进行越完全,反之,不完全。
(2)平衡常数与物质的初始浓度无关,也与反应的起始方向无关。
(3)平衡常数K是温度的函数,不随浓度、压力而变化;平衡常数的量纲
(1)与经验平衡常数不同,标准平衡常数K?是无量纲
而KC的量纲为(mol.L-1)Δn,Kp的量纲为(atm)Δn或(Pa)Δn。当Δn=0时,均无量纲。
(2)平衡常数的量纲与反应方程式写法有关,如前例,量纲分别为(mol.L-1)-2、(mol.L-1)-1、(mol.L-1)-2/3。
(3)按照国际标准规定,热力学平衡常数不再分为浓度平衡常数和压力平衡常数,都记作K?
;多重平衡原理
例题已知25℃时反应
(1)2BrCl(g)Cl2(g)+Br2(g)的=0.45
(2)I2(g)+Br2(g)2IBr(g)的=0.051
计算反应
(3)2BrCl(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g)的。
解:反应(1)+(2)得:
2BrCl(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g);例1.反应:在某温度达到平衡时,各组分的分压均为,求其经验平衡常数Kp和标准平衡常数.
;6.3标准平衡常数的应用;6.3.1判断反应的程度;6.3.2预测反应方向;标准平衡常数与自由能的关系
在非标准状态下自由能的变化ΔrGm与标准状态下的Δr
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