物理化学化学平衡课件.ppt

文档介绍：第一页，本课件共有88页
化学平衡的条件和反应的亲和势
化学反应体系
热力学基本方程
化学反应的方向与限度
为什么化学反应通常不能进行到底
化学反应亲和势
第二页，本课件共有88页
化学反应体系
化学反应体系： 封闭的单相体系，不作非膨胀功，发生了一个化学反应，设为：
各物质的变化量必须满足：
根据反应进度的定义，可以得到：
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热力学基本方程
等温、等压条件下，
当 时：
第四页，本课件共有88页
热力学基本方程
这两个公式适用条件：
（1）等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应(或相变化）；因为对于一个单组分单相封闭体系，不可能发生既等温又等压的状态变化。可见，dG是体系组成变化方向的判据。
（2）反应过程中，各物质的化学势保持不变。
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。
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化学反应的方向与限度
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
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化学反应的方向与限度
用 判断，这相当于 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。
反应自发向右进行，趋向平衡
反应自发向左进行，趋向平衡
反应达到平衡
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化学反应的方向与限度
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为什么化学反应通常不能进行到底？
严格讲，反应物与产物处于同一体系的反应都是可逆的，不能进行到底。
只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。
总是对应于某特定的反应进度ξ，代表了体系处于该反应进度下的反应趋势。在反应的各个不同瞬间，其值都是在变化着的。
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为什么化学反应通常不能进行到底？
以反应 为例，在反应过程中吉布斯自由能随反应过程的变化如图所示。
R点，D和E未混合时吉布斯自由能之和；
P点，D和E混合后吉布斯自由能之和；
T点，反应达平衡时，所有物质的吉布斯自由能之总和，包括混合吉布斯自由能；
S点，纯产物F的吉布斯自由能。
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