文档介绍：第四章
§4-1 化学平衡的条件
化学反应体系:封闭体系,恒温恒压不作非体积功,发生了一个化学反应,设为:
根据反应进度的定义,可以得到:
当时:
这两个公式适用条件:
(1)等温、等压、不作非体积功的一个化学反应;
(2)反应过程中,各物质的化学势B保持不变。
公式(a)表示有限体系中发生微小的变化;
公式(b)表示在无限大量的体系中发生了反应进度等于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变,化学势也保持不变。
化学平衡的条件
用判断都是等效的。
反应自发地向右进行
反应自发地向左进行,不可能自发
向右进行
反应达到平衡
化学平衡的条件
§4-2理想气体反应的平衡常数
一、理想气体反应的标准平衡常数
假设,有一理想气体的化学反应
aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)
恒温恒压,反应达到平衡时,根据
理想气体混合物中
某组分的化学势为
令
(1)标准平衡常数只与温度有关,与反应系统的总压及组成无关。
(2)同一化学反应,反应方程式的写法不同,其标准平衡常数的数值不同。
当温度一定时,等式右边为一常数
一、理想气体反应的标准平衡常数
假若上述反应在恒压恒温条件下进行,其中各分压是任意的,而不是平衡状态时的分压,当反应进行时,反应系统的吉布斯函数变化为
理想气体混合物中某组分的化学势
范特霍夫等温方程
一、理想气体反应的标准平衡常数
一、理想气体反应的标准平衡常数
反应达平衡
反应向左自发进行
反应向右自发进行
例题有理想气体反应 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),在2000K时,已知 K=×107。
(1) ×104 Pa, ×105 Pa的混合气中,计算上述反应的△rGm,并判断反应自发进行的方向;
(2) ×104 Pa时,欲使反应不能正向自发进行,水蒸气的分压最少需要多大?
解(1)反应系统的分压比
一、理想气体反应的标准平衡常数
由等温方程
△rGm=-RTln K+RTlnJP
= ·mol-1 ·K-1×2000K ×ln(1000/ ×107)
=- 0×105 J·mol-1
由△rGm<0,或者由JP< K均可判断此时反应能够
自发正向进行。
(2)欲使正向反应不能自发进行, JP至少需与 K相等
一、理想气体反应的标准平衡常数