物理化学化学平衡PPT课件

rGm
RT
ln
K
f
RT
ln
B

fB p
B
Qf
equi.

B

fB p


B


rGm RT ln K f RT ln Q f
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§6.3 平衡常数的表示式
一、标准平衡常数
1.标准压力平衡常数
K
p
对于理想气体
A>0 反应自发正向进行
A<0 反应自发逆向进行
A=0 2019/6/18 反应达平衡
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三、化学反应亲和势
def
A

(
G

)T
,
p


B
B B
代入基本公式，得
dG SdT Vdp Ad dA SdT pdV Ad
dU TdS pdV Ad
dH TdS Vdp Ad
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§6.2 化学反应的平衡常数及等温方程
一、理想气体反应的等温方程
已知理想气体混合物中组分B的化学势为：
B


B
(
pg,
T
)

RT
ln
pB p
rGm
B B =
B
B
B

{

B
RT ln
pB p
}
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=
= =

B保持不变。
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二、化学反应的方向与平衡条件
( rGm )T ,P


G
T
,

p
B B
B
用
(
G

)T
,
p
,
BB
B
或
(rGm )T , p 判断都是等效的。
(rGm )T , p 0 反应自发地正向进行
(rGm)T,p 0
反应自发地逆向进行，不可能自发 正向进行
K p
K

p
B PB
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当 B 0 时， Kp 无单位。
Kp：与T有关 16
对于理想气体
K p
K

p
B PB
ห้องสมุดไป่ตู้对于真实气体
K p K
K

f
B PB
令:
K
p
=
Q
p
(平衡)

B

pB p


B

equi.
K
p
……化学反应的标准平衡常数
K
p
是无量纲的量，其大小与化学反应的写法
有关。
r Gm =
-RTln
K

p
对理想气体
rGm RT ln K p RT ln Q p
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对理想气体
rGm RT ln K p RT ln Q p
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§6.1 化学反应的平衡条件
一、摩尔反应Gibbs自由能 对任意一个化学反应：
aA+bB+······= xX+yY+······
可表示为：
0 BB
B
根据反应进度的定义，可以得到：
d dnB B
dnB Bd
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热力学基本方程
dG SdT Vdp BdnB
B B B
B B B

B


+RT
B
+RT
B
+RT
B

B
ln
B

ln
pB p
ln

pB p

B
B

pB p
B
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令 r Gm = B B
化学反应标准摩尔Gibbs 自由能
∴
r Gm = r Gm +
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二、经验平衡常数
1.经验压力平衡常数 Kp
K p
(PB B )equi.
B
K
p

B

pB p


B

equi.

( pB B )equi.
( p ) B K p
( p ) B
Kp
p
B
B
B
B
B
(rGm)T,p 0 反应达到平衡
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r Gm


G
T
,

p
B B
B
用
(
G

)T
,
p
判断，这相当于
G
~
图上曲线的斜率，
因为是微小变化，反应进度处于0~1 mol之间。
G
(

)T , p

0
反应自发正向进 行，趋向平衡
G
(

K
p

B

pB p
B equi.
Kp ：无量纲的量，与T有关
r
G m
RT ln
K

p
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2.标准浓度平衡常数
K
c
对于理想气体
Kc
B

cB c
B equi.
K
c
：无单位的量,与T有关
r
G m
RT ln Kc
)T , p

0
反应自发逆向进 行，趋向平衡
G
( )T , p

0
反应达到平衡
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三、化学反应亲和势 1922年，比利时热力学专家De donder首先引进
了化学反应亲和势的概念。他定义化学亲和势A为：
A
def

(
G

)T
,
p
A rGm BB
B
RT ln
B

pB p

B
令： Qp
B

pB p


B


压力商
rGm rGm RT ln Qp …理想气体反应的等温方程
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二、理想气体反应的标准平衡常数
当反应达到平衡时， rGm rGm RT ln Qp 0
K p Qp K p Qp K p Qp
rGm 0 rGm 0 rGm 0
反应自发向正反应方向进行 反应自发向逆反应方向进行 反应达平衡
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三、真实气体反应的等温方程
r Gm = r Gm +
RT ln
B

fB p
B
第六章 化学平衡
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第六章 化学平衡
§6.1 化学反应的平衡条件 §6.2 化学反应的平衡常数和等温方程式 §6.3 平衡常数的表示式 §6.4 复相化学平衡 §6.5 标准摩尔生成Gibbs自由能 §6.6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响 §6.7 同时化学平衡 §6.8 反应的耦合 §6.9 近似计算
B
等温、等压非体积功为零的条件下，
（dG）T , p BdnB B Bd
B
B
(dnB Bd )
G
G

T ,P

BB
B
r m T ,P
公式适用条件：
摩尔反应Gibbs自由能
（1）等温、等压、非体积功为零的一个化学反应；
（2）反应过程中，各物质的化学势 2019/6/18