《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 化学平衡

系统Gibbs自由能G随=的变化为一条曲线都向着系统Gibbs自由能降低的方向进行。<0反应正向自发；OG=0反应达平衡，=eq（限度）；aTP>0反应逆向自发。美A反应平衡条件：()Tp (W'=0)μBGaG<0aJT.P(A,Gm)r, =ZVBlg =0aG>0aGas0=aseqS6

6 反应平衡条件: ( )T,p（W’=0） T, p ξ G         , ( ) 0  = = r m T p B B G   系统Gibbs自由能G 随 的变化为一条曲线 都向着系统Gibbs自由能降低的方向进行。 <0 反应正向自发； =0 反应达平衡，= eq（限度）； >0 反应逆向自发。 G  0 eq 1  A  B  0 ,          T p G   0 , =         T p G   0 ,          T p G  

三、化学反应的平衡常数和等温方程假设有理想气体化学反应aA+bB二gG+hH当反应达到平衡gug+hu=aua+bug混合理想气体B的化学势表达式为：PBμp(T,p)= μ(T)+ RT In6D则上式可写为PGgue+gRTIn+hRTIn+hunDaμ% +aRT In+bug+bRT In

7 三、化学反应的平衡常数和等温方程 假设有理想气体化学反应 aA + bB gG + hH 当反应达到平衡 G H A B g h a b     + = +B B B ( , ) ( ) ln p T p T RT p   = + 混合理想气体B的化学势表达式为： 则上式可写为 ln ln ln ln G H G H A B A B p p g gRT h hRT p p p p a aRT b bRT p p                 + + + =             + + +        

即D(gue+hu-au-bug)InRT()()式中，P为B物质在平衡时的分压。因为等式右边各项都只是T的函数，T一定时，等式右边为一常数。所以= 常数=K020标准平衡常数，一定温度n时为一定值，量纲为1

8 即 1 ln ( ) g h G H a b G H A B A B p p p p g h a b p p RT p p                         = − + − −             式中，pB为B物质在平衡时的分压。因为等式右边 各项都只是T的函数，T一定时，等式右边为一常 数。所以 g h G H a b A B p p p p p p p p                             = 常数 = Kθ 标准平衡常数，一定温度 时为一定值，量纲为1

DD(gue+hun-aua-bug)InRT()()如果令gu+hu-au%-bug=A,Gm则反应的标准吉布斯函数变化，指反应物和产物均处于标准态时，产物△,G" =-RTlnK0的吉布斯函数与反应物的吉布斯函数总和之差9

9 如果令 1 ln ( ) g h G H a b G H A B A B p p p p g h a b p p RT p p                         = − + − −             G H A B r m g h a b G          + − − =  则 ln r m G RT K    = − 反应的标准吉布斯函数 变化，指反应物和产物 均处于标准态时，产物 的吉布斯函数与反应物 的吉布斯函数总和之差

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,Gm+RT InQ=Qp=-RTInK°+RTInQ10

10 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