物理化学第三章化学平衡PPT课件

rGm= rGmo +RTlnQP = 0 rGm￠ = -RTln(QP)平= -RTlnK￠
rGm = -RTln K￠ +RTlnQP ——化学反应等温方程式
K￠
=
(pG /po)eg·(pH /po)he (pD /po)e d ·(pE /po)ee
讨论： （1）K￠——标准平衡常数，它由rGm￠ 求出，又称为热力学平衡常数
(p)
KP= Kx·(p)
Ko =Kp (po) - =Kx (p/po)
讨论：（1）Kx与T,P 有关 （2）Kx量纲 一
(3) KC 浓度平衡常数
i.g.反应：dD + eE = gG + hH 平衡时
KC=
Hale Waihona Puke Baidu
cGg cDd
·cHh ·cEe
pB=cBRT
cB = pB /RT
KC= B (pB /RT) B = KP·(RT) - 讨论（：1） Ko =Kp(po) - = KC·(RT/po)
另：如 rGm＜0，（ B B)产 ＜ (|B| B)反
迁移方向为 反产，正向自发
rGm 越负，表明反应向右进行的趋势越大
2． 如 rGm＞0，表明随着反应的进行 （ 的增大）体系G增大， 反应正向非自发进行
如 rGm ＞ 0，（ B B)产 ＞ (|B| B)反
迁移方向为 产反，反向自发
3． 如rGm= 0，表明反应达到平衡
r: reaction m: molar
=(g G+ h H) –(d D+e E)
rGm：在一定的T、P和条件下，每 摩尔反应的自由能变化。
在无限大的体系中发生了反应进度等于 1mol的化学反应引起的自由能的变化。
讨论：
rGm=
(
G
) T,P
=（
B B)产 –(|B| B)反
1． 如 rGm＜0，表明随着反应的进行 （ 的增大）体系G减少， 反应正向自发进行
(2)在1200K时， Ko=0.73,试判断反应方向
总结： rGm、rG0m、K0、Q之间的关系？
rGm=rGm0 +RT lnQ rGmo = -RTln Ko rGm = -RTln Ko +RTlnQ
第三节 平衡常数表示法 一、气体反应的平衡常数 (一) 理想气体反应标准平衡常数
(pG /po)eg·(pH /po)he K0 = (pD /po)e d ·(pE /po)ee
第三章 化学平衡 (Chemical equilibrium)
化学平衡：化学反应体系各组成不随 时间而改变。
▽本章主要解决下列问题：
1、反应的方向和限度 2、平衡时反应产率及平衡组成 3、各种因素对平衡的影响
第一节 化学反应的平衡条件
化学反应：dD+ eE gG +hH
在等T、P，W’=0 时：
GT.P＜0 GT.P= 0 GT.P＞0
如 rGm = 0，（ B B)产 = (|B| B)反
没有物质发生迁移，反向达到平衡
第二节 化学反应等温式与平衡常数
Equilibrium constant 化学反应等温方程式：
对i.g. 反应： dD+ eE gG +hH
rGm= B B B= B0 +RTlnpB/po
= B B0 + B RT lnpB / po
（7） Ko 的大小与反应式写法有关
N2 + 3H2 2NH3
K1o
1/2N2+3/2H2 NH3 K2o
(K2o)2 = K1o
例１. 在1000K理想气体反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的Ko=1.43， 设该反应体系各物质的分压为p0CO=0.500 kPa，p0H2O=0.500 kPa，p0CO2=0.500 kPa， p0H2=0.500 kPa， (1)试计算该条件下的rGm，并指明反应 的方向
（2） KC 只是 温度 的函数
(4) Kn 物质的量平衡常数
Kn=
nGg nDd
·nHh ·nEe
定义：g+h-d-e= Ko =KP·(po) –
讨论：（1） ∵ Ko 仅仅只是 温度 的函数
∴ KP 也只是 温度 的函数
（2）Ko量纲为 一
Kp 有 量纲
只有 = 0 Ko =KP 量纲为一
（2）Kx 摩尔分数平衡常数
设D、E、G、H都为理想气体 当dD + eE = gG + hH 反应达到平衡
Kx=
xGg ·xHh xDd ·xEe
xG = pG / p
KP=
pGg pDd
·pHh ·pEe
pG = p xG
KP=
pGg pDd
·pHh ·pEe
=
(pxG)g ·(pxH)h (pxD)d ·(pxE)e
KP=
(pxG)g (pxD)d
·(pxH)h ·(pxE)e
=
xGg xDd
·xHh ·xEe
自发进行 平衡态 非自发
dD+ eE gG +hH 若体系发生了微小变化，则体系的dG为：
dG = -SdT + VdP + BdnB
在等T、等P、w’=0下：
dG = BdnB
由的定义: d = dnB/B dnB=B·d
dG = B B d
G (
) T,P
= B B
= rGm
所以： rGm= B B
(二) 理想气体反应经验平衡常数
(1)KP 压力平衡常数
设D、E、G、H都为理想气体 当dD + eE = gG + hH 反应达到平衡
KP=
pGg pDd
·pHh ·pEe
(pG /po)g·(pH /po)h Ko = (pD /po)d ·(pE /po)e
Ko =KP·(po) –(g+h-d-e)
= rGm0+ RT ln(pB/ po) B
= rGm0 +RT lnQP
rGm=rGm0 +RT lnQP
其中: rGm0 = B B0
=(g G0+ h H0) –(d D0+e E0)
QP =
(pG
g /po) ·(pH
/po)
h
(pD /po) d·(pE /po)e
压力商
理想气体反应达到平衡: rGm= 0
（2） K￠仅仅只是温度的函数，与pB无关 ∵ rGm￠仅仅只是温度的函数
（3）K￠无量纲 （4） K￠的大小反映反应向右进行的程度 （5）rGm￠ = -RTlnK￠
讨论： （6）化学反应等温方程式：
rGm = -RTln K￠ +RTlnQP
若QP＜ K￠则 rGm ＜0，反应自发向右
若QP= K￠则 rGm =0，反应已达到平衡 若QP＞ K￠则 rGm ＞ 0，反应向右非自发