物理化学第五章化学平衡小结复习准备.docx

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物理化学第五章化学平衡小结复习准备

第四章化学平衡

核心内容：

恒T、p、Wˊ=0下，化学反应

自发

平衡

反向自发

主要内容：

化学反应△G、K的计算及过程方向的判断。

一、内容提要

1、化学反应自发进行和达到平衡的条件

自发

平衡

反向自发

其中，

为B的化学计量数，对于产物

取正值，对于反应物

取负值。

2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据

<0自发（Qp＜

）

=0平衡（Qp=

）

>0反向自发（Qp＞

）

式中：

为标准摩尔反应吉布斯函数变化，

为标准平衡常数，

=

=

f（T）

3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系

除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数KP、KC、Kn、Ky

（1）KP：

=

=

仅是温度的函数，KP也只与温度有关。

（2）KC：

理想气体PBV=nBRTpB=

=

KC也只与温度有关

（3）Ky：

pB=pyB

Ky与温度和总压有关

（4）Kn:

=

Kn与温度、总压和惰性气体有关。

综合以上各式得：

=

当

时，

=Kp=Kc=Ky=Kn

4、有纯凝聚态物质参加的理想气体反应的标准平衡常数

若理想气体化学反应中有纯固态或纯液态参加时，由于常压下纯凝聚态物质的化学势可近似为标准态化学势，即

（cd表示凝聚态）

因此

其中

即对参加反应的所有物质包括凝聚态物质求和。

即

只考虑气相组分的平衡分压。

5、真实气体化学反应的标准平衡常数

真实气体的化学势表达式为

，

代入

可得：

为组分B在指定条件下的逸度，

，

为B的逸度因子，它是温度和总压的函数，

也是温度和压力的函数，对于理想气体

=1

。

6、液态混合物或溶液的化学平衡常数

对于液态混合物（或溶液）中的化学反应，由于任一组分的化学势为

，代入

可得：

若反应系统为理想液态混合物或理想稀溶液，则

=1，

7、标准摩尔吉布斯函数变

的计算方法

由于

，因此由

可求得

。

的计算主要有以下三种方法：

①由

计算

：

②

计算

③由相关反应计算

8、化学反应的等压方程（温度的影响）

上式是范特霍夫方程的微分式，由此式可进行以下讨论：

若

，即吸热反应，

，说明标准平衡常数随温度升高而增大，平衡右移，有利于反应正向进行。

若

，即放热反应，

，说明标准平衡常数随温度升高而减小，平衡左移，不利于反应正向进行。

对范特霍夫方程的微分式进行积分，可进行有关计算：

①若温度变化范围不大，或

，

可看作常数时

不定积分式

定积分式

与前两式皆为等价式。

②若温度变化范围不大，或

，

不能看作常数时

9、平衡移动原理

（1）升高温度，反应向吸热的方向进行；降低温度，反应向放热的方向进行；

（2）升高压力，反应向分子数减少的方向进行；降低压力，反应向分子数增多的方向进行；

（3）引入惰性气体（总压不变），反应向分子数增多的方向进行；

（4）反应物的摩尔比对平衡转化率的影响

当反应物的摩尔比等于化学计量系数之此时，产物的含量最大，但绝对值不一定最大。