《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 化学平衡

三、化学反应的平衡常数和等温方程 若反应在定温定压下进行，其中各分压是任意的，而不 是平衡态时的分压，则反应系统的吉布斯函数变化为： △，Gm=(gHG+h4H)-(a4A+b4B) h =(g哈+hug-a-bg)+RTln p 范特霍夫等温方程 △，Gm=A,G%+RTln0, =-RTIn K°+RTInOp 11

11 若反应在定温定压下进行，其中各分压是任意的，而不 是平衡态时的分压，则反应系统的吉布斯函数变化为： ( ) ( )  = + − + r m G H A B G g h a b     ' ' ' ' ( ) ln g h G H G H A B a b A B p p p p g h a b RT p p p p                         = + − − +             ln ln ln r m r m p p G G RT Q RT K RT Q    =  + = − + =Qp 范特霍夫等温方程 三、化学反应的平衡常数和等温方程

三、化学反应的平衡常数和等温方程 说明：(1)式中p指平衡分压，PB指任意状态时的分压；K是 标准平衡常数，Q,不是平衡常数，称为“分压商”。 (2)推广到任意化学反应，只需用a代替pp0 △，Gm=△，Gm+RTln2。 活度商 夏（片=° (a儿，an出 a,as月， m理想气体，a表示比值pBpd m高压实际气体，a表示比值fp0 r理想液态混合物，a表示浓度xB 12

12 说明：（1）式中pB指平衡分压，pB ’指任意状态时的分压； Kθ是 标准平衡常数，Qp不是平衡常数，称为“分压商”。 （2）推广到任意化学反应，只需用aB代替pB/pθ ln r m r m a G G RT Q   =  + 活度商 ( ) B B eq B a K    = ( ) ( ) ( ) ( ) b B eq a A eq h H eq g G eq a a a a = B B a B a Q   = ☞理想气体， aB表示比值pB/pθ ☞高压实际气体， aB表示比值fB/pθ ☞理想液态混合物， aB表示浓度xB 三、化学反应的平衡常数和等温方程

三、化学反应的平衡常数和等温方程 (3)可利用范特霍夫等温方程判别化学反应的方向和限度。 △，Gm=△，G%+RTInO. =-RTIn K+RTln2。 r当Q。<K时，4，Gm<0,反应正向自发 r当Q。>K阳时，4，Gm>0,反应逆向自发 m当Q。=K阳时，4，Gnm=0,反应达平衡 13

13 (3)可利用范特霍夫等温方程判别化学反应的方向和限度。 ln ln ln    =  + = − + r m r m a a G G RT Q RT K RT Q ☞当Qa < Kθ时，ΔrGm < 0，反应正向自发 ☞当Qa > Kθ时，ΔrGm > 0，反应逆向自发 ☞当Qa = Kθ时，ΔrGm = 0，反应达平衡 三、化学反应的平衡常数和等温方程

§4.2反应的标准吉布斯自由能变化4，Gme 一、4，Gm和4，Gm⊙的关系 二、标准生成吉布斯自由能4Gm9 三、反应的4，G,me和K⊙的求算 14

14 §4.2 反应的标准吉布斯自由能变化rGm  一、rGm和rGm 的关系 二、标准生成吉布斯自由能 fGm  三、反应的rGm 和K 的求算

一、4，Gm和4，Gm⊙的关系 △，Gm=△，G9+RTln2. 1 A,Gme=Eviui: ()1pμ一定，4，Gme是一常数 △，Gnm-ΣVsB: ()p’△，Gnm不是常数，与Qn有关 24,Gm可指示反应自发进行的方向； 4,Gme即Ke可指示反应的限度。 15

15 一、rGm和rGm 的关系 r Gm r Gm RT Qa  =  + ln  1 rGm  =ii  ： ( )T,p 一定，rGm 是一常数 rGm =BB ： ( )T,p，rGm不是常数，与Qa有关 2 rGm可指示反应自发进行的方向； rGm 即K可指示反应的限度