《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）化学平衡

二、反应系统的Gibbs自由能设一简单的理想气体反应：A(g)()TpB(g)不考虑混合过程：5-0na=lmolng=0G*= μA*nA+ μB*nB =(1-E)5ng=sna=1- ≤HA*+EHB* =A*+E(B*-HA*）*μA*>μg*,即GmA*>GmB"混合过程引起的吉布斯自由能变：?AAmiG-RT(nAInXA+npInXB)=GμBRT[(1-) In(1-)]+ In ]GG=G*+AmixG-[μ*+E(M*μA*) +RT[(1-E) In(1-E)]+EIn ]0

设一简单的理想气体反应: =0 nA =1mol nB=0  nA=1–  nB = ( )T,p A(g) B(g)  A *> B * , 即Gm,A*>Gm,B * G G 1 0  A  B  二、反应系统的Gibbs 自由能 不考虑混合过程： G* = A *nA+ B *nB = (1- ) A *+  B * = A *+ (B *-A * ) 混合过程引起的吉布斯自由能变： mixG=RT(nAlnxA+nBlnxB) = RT[(1- ) ln(1- )]+ ln ] G = G* + mixG= [A *+ (B *- A *)] +RT[(1- ) ln(1- )]+ ln ]

二反应系统的Gibbs自由能系统Gibbs自由能G随三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：aG=0反应达平衡，=e（限度）asT.p>0反应逆向自发。MA反应平衡条件：UBGaG<0()Tp (W'=0)a5IT.PaG(A,Gm)r, =ZvBμg =0>0aGa0=as5e0HS

7 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   二、反应系统的Gibbs 自由能

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行guG+huH=aua+buB当反应达到平衡混合理想气体B的化学势表达式为：PBμg(T,p) = μ(T)+ RT InDO则上式可写为-gue+gRTln+hRTInhuHPap +aRTIn+bμg+bRTIn8

8 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                 + + + =             + + +        

三、化学反应的平衡常数和等温方程即(guo+hug-au-bue)InRTYPAA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PGH=常数=K0DA标准平衡常数，一定温度时为一定值，量纲为107

9 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 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Ingue+hug-aue-bugeRTPBLDOAgue+hug-aug-bug=A,Gm如果令反应的标准吉布斯函数变化，指反应物和产物则 △,G° =-RTInKo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10

10 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 三、化学反应的平衡常数和等温方程