物理化学第五章化学平衡小结

第四章化学平衡

核心内容：恒T、p、W r =O下，化学反应

自发

T,p,W =O

平衡

反向自发

主要内容：化学反应厶G K的计算及过程方向的判断。

亠、内容提要

1、化学反应自发进行和达到平衡的条件

自发

T,p,W =O

平衡

反向自发

其中，B为B的化学计量数，对于产物B取正值，对于反应物V B取负值。

2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应

方向的具体判据

e Θ

r G m = r G m RTl n Q P

θ

…RTlnK RTInQ P

函数变化，K为标准平衡常数，

eq r G m P B B

K - exp( ) J ( ) = f(T)

RT B P T(I)

3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系

除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数K P、K C、K l、K y

eq

e (1)K p： K :

LB(P t)B = 7B(P B q)B(P ) B B P B

Λ

Θ式中：八r G m Q

P

K e Vo自发

=0平衡

>0反向自发

I , β

(QP K K )

θ

B为标准摩尔反应吉布斯

=RTln

L,Θ

(Qp> K )

(QP=Q )

Σ V

B

β -Σ

= K P (P )

K'仅是温度的函数，K P 也只与温度有关

=K C (RT

)

P

K C 也只与温度有关

(3) K y : PB=PyB

K y (

K y 与温度和总压有关

(2 )

K C :理想气体

∩B P B V=PfeRT P B =RT= C B

RT

eq

心)

B

C

B

R T

) B θ

丿

P

C B B (RT

)

P

P

B

eq P Y B )

B /

Y B (

(4 )

K n

：

P B eq

K n(

)B("B)

K n与温度、总压和惰性气体有关综合以上各式得:

K P(PJ K C(

RT)

K y (P

K n(

B = 0

时，

K =K P=K C=K y = K

4、有纯凝聚态物质参加的理想气体反应的标准

平衡常数

若理想气体化学反应中有纯固态或纯液态参加时，由于常压下纯凝聚态物质的化学势可近似为标准态化学势，即“ B(Cd)= J B(Cd) ( Cd表示凝聚态)

θ

因此r G rυ = r G rυRTln Q p

θ3

其中r G^^ √ B即对参加反应的所有

物质包括凝聚态物质求和。

eq

二(p B(.g)

B(g)

( p，

B(g)

即K只考虑气相组分的平衡分压

5、真实气体化学反应的标准平衡常数

真实气体的化学势表达式为

B

P B B 」B RTl n(k)

P

代入：rGm 八、B J 可得:

B

q

为B 的逸度因子，它是温度

6、液态混合物或溶液的化学平衡常数

对于液态混合物(或溶液)中的化学反应，由于 任一组分的化学势为

eq

eq

P B B(

Pr

B

) B

二(

eq

)

B

为组分

P

B B

B

e

P F)

B 在指定条件下的逸度，

和总压的函数，

eq B

B

(B )

也是温度和压力的函

eq B

B

数，对于理想气体 B (B)

=1

eq

Kr=二 /_PB

B

B^)

+

RTIna B 代入 δ

r G m ς

若反应系统为理想液态混合物或理想稀溶液，

7、标准摩尔吉布斯函数变

r G

m 的计算方法

e

Θ

Θ

由于r

G

^ R T InK

,因此由’r G

m 可求

θ

得K 。

θ

r G

m 的计算主要有以下三种方法：

θ θ θ θ

得: l(a B q

) B

a B

eq

B

B

丿

eq B

7

B

(B )B (

eq B

B

=1，

B

二 B B T