用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为:△,Gm=-RTlnK?+ RTInQ对理想气体A,Gm = -RT In K + RT lnQCKe△,Gm<0>Q反应向右自发进行mpKS△,Gm >0<Qp反应向左自发进行mKg=Qp△,Gm=0反应达平衡m
用化学反应等温式判断反应方向 化学反应等温式也可表示为: r m = − + G RT K RT Q ln ln f f r m ln ln = − + G RT K RT Q p p 对理想气体 r m 0 K Q G p p 反应向右自发进行 K Q G p p r m 0 反应向左自发进行 K Q G p p = = r m 0 反应达平衡
例题1有理想气体反应2H(g)+ 02(g)=2H,0(g),门在2000K时,已知K0=1.55 × 107。口(1)计算H和0的分压各为1.00×104Pa,水蒸气的分压为1.00×105Pa的混合气中,计算上述反应的△,G并判断反应自发进行的方向。口(2)当H,和O,的分压仍然分别为1.00×104Pa,欲使反应不能正向自发进行水蒸气的分压最少需要多大?
例题1 有理想气体反应2H2 (g) + O2 (g) =2H2O(g), 在2000K时,已知KΘ=1.55 × 107 。 (1)计算H2和 O2的分压各为1.00×104Pa, 水蒸气的分压为1.00×105Pa的混合气中,计 算上述反应的ΔrGm, 并判断反应自发进行的 方向。 (2)当H2和 O2的分压仍然分别为 1.00×104Pa,欲使反应不能正向自发进行, 水蒸气的分压最少需要多大?
口解:(1)反应系统的分压比OH,oppQp(pn; / p°) (po, / p°)2Po2PH,(1.00×10° Pa)×101325Pa=1013.25(1.00 ×10* Pa)A,Gm=-RTIn K+RTInQ,=-1.60×105J·mol-A,Gm<0或者根据分压比与平衡常数的比较直接判断反应将正向自发进行
解: (1)反应系统的分压比 ( ) ) ( ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 ' ' 2 2 '2 ' ' ' 2 5 3 4 / / / 1.00 10 101325 1013.25 1.00 10 = = = = H O H O P H O H O p p p p Q p p p p p p Pa Pa Pa 5 r m p 1 G RTln K RTlnQ 1.60 10 J mol − − + = − • = ΔrGm<0或者根据分压比与平衡常数的比较直接判断 反应将正向自发进行
口(2)欲使反应不能自发进行分压比至少应该与平衡常数相等。CHopC:K@=1.55×107Qppin,Po,所以p2Hl,0=1.55×107×(1.00×10*Pa) ×101325Pa1.53×10l*Pa2PH,0=1.24×10'Pa
(2)欲使反应不能自发进行分压比至少应 该与平衡常数相等。 ( ) 2 2 2 2 2 2 H O 7 P 2 H O 3 2 7 4 H O 14 2 7 H O p p Q K 1.55 10 p p 1 p 1.55 10 1.00 10 Pa 101325Pa 1.53 10 Pa p 1.24 10 Pa 所以 = = = = =
溶液中的反应二gG+hH理想液态混合物aA+bBguG +huH=auA+buB平衡时μg = μβ + RTIn XB+hRTInXHgu+gRTInXg+hu?=aμo+aRTInx +bμg+ bRTIn XB50Hgue+hur -aμo-bugInDRTC店
溶液中的反应 ( ) 1 ln g h G H a b G H A B A B x x g h a b x x RT = − + − − ln ln ln ln G G H H A A B B g gRT x h hRT x a aRT x b bRT x + + + = + + + gG + hH G H A B g + h = a + b B B B RT x ln = + 平衡时 理想液态混合物 aA + bB