1、习题课 平衡组成计算 其它因素的影响 温度对 K 影响 平衡常数测定 经验平衡常数 反应 rGm 反应等温方程 2 4.1 化学反应等温方程 一、化学反应的方向和限度 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 3 一、化学反应的方向和限度 对行反应 : Reactants Products 当反应达到平衡态时，具有下列特征： 1.系统中各物质的数量不再随时间而改变。即反应进度达到极限值 eq（反应的限度）。 2.宏观上看反应停止了，实际上达到动态平衡。 rate(forward)= rate(backward) 3.平衡不受催化剂的影响 4.反应条件不仅能影响平衡，
2、还能改变反应方向。如：加压能使石墨 金刚石 fo r w a r db a c k w a r d4 二、反应系统的 Gibbs 自由能 iipTG ,反应系统的吉布斯自由能 G 如何随 变化呢 ? 任意化学反应： ( )T, p , W=0时 , 反应方向和限度的判据为 : (dG)T, p = i dni = i i d 0 其中 d 为反应的进度。 d =dni /vi 上式可整理为 0 逆向自发 5 设一简单的理想气体反应 : =0 nA=1mol nB=0 nA=1 =xA nB= =xB 当反应进度为 时，反应系统的 G 为： G = G*+mixG = (nA A*+ nB B*
3、)+RT(nA ln xA+ nB ln xB ) 将 nA=1 =xA nB= =xB 代入上式 ( )T,p A(g) B(g) A*B* , 即 Gm,A*Gm,B* ln)1l n ()1()1( RTG BA6 )( BAA G G 1 0 第一项 G *在图上为一条直线。 A B 第二项 mixG0 反应逆向自发。 G eq 1 0 A B 0,pTG0,pTG0,pTG8 三、化学反应的平衡常数和等温方程 对于任意反应 aA + bB iii aRT lnO iipTmr G ,)(iiimr aRTG lnOgG + hH iiii aRT lnO iiiiii aRT lnO
4、 其中 rGm ： 标准摩尔吉氏自由能变化 达平衡时 (rGm)T,p=0, 即 i i i iiii aRT lnO 9 Oln iieqi iaRT OKaieqii K :（ 标准平衡常数 ） 无量纲 ， 仅是温度的函数 =常数 则 rGm =i i = RTln K 达平衡时 (rGm)T,p=0, 此时各物质的活度为 (ai)eq 对于任意反应 aA + bB gG + hH beqBaeqAheqHgeqGaaaa10 令 aii Qai )/l n ( OKQRTG amr （活度商） 范特霍夫 (Vant Hoff )等温方程。 i i =i i + RTln Q a rGm = rGm + RTln Qa = RTln K + RTln Qa
