严格来说,反应物与产物处于同一体系的化学反应都 是可逆的,即不能完全转化进行到底。 √只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应, 粗略地认为可以进行到底。 若要使反应进行到底,须在 van'tHof平衡箱中进行, .0 防止反应物之间或反应物与 G 产物之间的任何形式的混合。 范霍夫平衡箱 ,0 D+L。±P+gG p饰 炸pG 体系的吉布斯自由能和芒的关系
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为什么化学反应通常不能进行到底? >以反应D+E台2F为例,在反应过程中吉布斯自由 能随反应过程的变化如图所示。 ·R点:D和E未混合时Gibbs自由能之和。 ·P点:D和E混合后Gibbs自由能之和。 ·T点:反应达平衡时,所有物质 因D、E混合 使自由能降低 的Gibbs自由能之总和,包括 混合Gibbs自由能。 G ·S点:纯产物F的Gibbs自由能。 因生成F后 D、E,F泥合 后的白由能降低 。 须在van't Hoff平衡箱中进行, 反应系统各物质间无任何混合, 反应才可能从R点直接到S点。 体票的自由能在反应 过程中的变化(示意图)】
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二、化学反应的亲和势 >化学反应亲和势(chemical affinity): A f =-A,Gm=-∑Ys4 ·对给定的系统,即指定5下有定值,A有定值 0 以亲和势表示的热力学基本方程: dG=-SdT+Vdp-Adg Gibbs自由能判据可得:(dG)nn=-Ad5≤0 >对化学反应0=∑B,在等温等压下的反应方向有: ·A>0,反应正向自动进行 ·A=0,反应达到平衡 ·A<0,反应逆向自动进行 13
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>化学反应亲和势,是旧的化学亲和力说的延续,但是 内容有本质区别: A=-△Gnm=T·ASm-△Hm 。 早期认为反应热是化学亲和力的量度,即只考虑到了 △Hm的贡献,只有在T较低且ASm很小时,才近似有: A≥-△Hm ·一般情况下,须综合考虑AHm和△Sm的影响。 14
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§6.2化学反应的平衡常数和等温方程式 一、气相反应的平衡常数与化学反应等温方程式 1.气体化学势的表达式 ·理想气体: 4=A8+R7n票-+ng 非理想气体: 4=8D+rn多=8)+ra 当p→0时,y=1,f=p,为理想气体,即lim/B=1 D1 。 其中(T)仅是温度T的函数,该状态指当pB=p°时 的纯理想气体,或f=p°(即p=p°,%=1)时仍符合 理想气体性质的假想标准状态 15
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