《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 化学平衡

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：A,Gm=(guG+hu)-(au+buB)=(gu+hu-au-bug)+RTlr范特霍夫等温方程A,Gm=A,G" +RTInQ=Qp=-RTInK°+RTInQ11

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

说明：（1）式中p指平衡分压，P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aB代替pB/poA,G. =△,G" +RTInQ活度商aH)acIIasII(as)" = KeD：=Q(aA)e,(ag)enBB理想气体，a表示比值p/po高压实际气体，aB表示比值fB/p0理想液态混合物，B表示浓度xB12

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

（3）可利用范特霍夫等温方程判别化学反应的方向和限度。△,G =△,G +RTlnQ.=-RTIn K° +RTInQF当Q<K时，4G㎡<0，反应正向自发当Q,>K时，4,Gm>0，反应逆向自发F当Q,=K时，4,Gm=0，反应达平衡p115例113

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 p115 例1

S4.2反应的标准吉布斯自由能变化4.G.e一、4,G.和4,G.e的关系二、标准生成吉布斯自由能4,Gme三、反应的4,G.e和Ke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、4Gm和4G.e的关系A,Gm=A,G+ RTInQ.14Gme=Eviu,e:（)Tp μe一定，4,Gme是一常数A,Gm=EVBUB:（)Tp，4,Gm不是常数，与Q.有关24.G可指示反应自发进行的方向；4,Gme即Ke可指示反应的限度，一般情况下不能指示反应自发方向。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，一般情况下不能 指示反应自发方向