化学反应的等温方程.ppt

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1、第五章化学平衡化学平衡在一定条件(温度，压力，浓度)下，当正、逆两个方向的反应速度相等时，体系所达到的动态平衡状态。注：①平衡后，体系中各物质的数量按一定的比例关系不再改变。一旦外界条件改变，平衡状态就要发生变化。②平衡状态从宏观上看是静态，实际上是一种动态平衡。生活中的化学平衡之一--怎样吃菠菜《大力水手》中，每当大力水手吃下一罐菠菜后就会变得力大无穷。这是夸张手法，但菠菜的确含有一定的维生素、铁质等。大量地吃菠菜是错误的。过量食用菠菜，会造成人体缺钙。这是因为食用菠菜存在化学平衡中的电离平衡。生活中的化学平衡之一--怎样吃菠菜菠菜中含有草酸（乙二酸），

2、味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-COOH←→HOOC-COO－+H+HOOC-COO－←→－OOC－COO－+H+草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害。草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。那怎样才能吸收菠菜中的营养，又不被草酸伤害呢？生活中的化学平衡之一--怎样吃菠菜油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。把草酸转化为沉淀--“菠菜烧豆腐”。每70g豆腐中的Ca2+，可以结合100g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当大部

3、分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。部分草酸钙被胃酸溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。生活中的化学平衡之二酒精测定仪中的化学平衡在公路上，常能见到交警拦下可疑车辆检查，请司机向一仪器中吹一口气，如果测定仪中橙红色的物质变为绿色，司机就要受到处罚，因为他饮酒后驾车，违反道路交通管理条例。酒精仪中的橙红色物质是重铬酸钾，人饮酒后，血液中酒精含量增多，人呼出的气体中有乙醇的蒸气，遇到测定仪中的重铬酸钾，便发生如下的反应：Cr2O72－+3C2H5

4、OH+8H+←→2Cr3+＋3CH3CHO+7H2O酒精测定仪中还要加入硫酸，一方面上述反应要在酸性溶液中进行，同时防止Cr2O72－转化为CrO42-，即：2CrO42-+2H+←→Cr2O72－+H2O。这就是酒精测定仪中的化学平衡。在一定工艺条件下，反应的极限产率为多少？极限产率怎样随条件变化？在什么条件下可以得到更大的产率？随着反应推动力下降反应达到最大限度，系统的组成不再改变这时达到化学平衡热力学计算得到限度←→现实生产（对比）可以通过改变反应条件来改变平衡的限度化学平衡问题解决化学平衡问题的思路：化学平衡是研究化学反应方向和限度的关键。本章讨论

5、应用热力学第二定律的平衡条件来处理化学平衡问题。将用热力学方法推导化学平衡时温度、压力、组成间的关系，并计算平衡组成。将通过热力学计算讨论温度、压力、组成等条件如何影响平衡。§5.1化学反应的等温方程化学反应等温方程表示:在温度与压力一定的条件下，化学反应0=BB进行时，摩尔反应吉布斯函数[变]与系统组成的关系。1.摩尔反应吉布斯函数在某一化学反应反应0=vBB进行中，各物质的量均发生变化。在恒温恒压下，有：，所以上式成为：所以有：化学反应的摩尔吉布斯函数[变]一定的温度与压力下，在某一化学进度时的该反应的摩尔反应吉布斯函数。若化学反应写作:取amo

6、l的反应物A与bmol的反应物B，在一定的温度与压力下反应。在初始时刻，=0mol时，系统内只有反应物；当=1mol时，系统内只有产物；当0<<1mol时，系统内反应物与产物共存。>0，正向反应不能自发进行，而逆向反应可以自发进行<0，正向反应可以自发进行=0，化学反应达到平衡态2.化学反应的方向与限度3.化学反应的等温方程恒T、恒p，且W´=0时，对于理想气体反应其任一组分的化学势是：根据化学反应的吉布斯函数的定义为该化学反应在温度T下的标准摩尔吉布斯函数[变]它仅是温度的函数。令第二项：是反应物及产物的的连乘积。因为反应物计量系数vB为负，产物计

7、量系数vB为正，所以连乘积的形式是因而被称作压力商，用表示。已知温度T时的及各气体的分压pB，即可求得该条件下的。理想气体化学反应的等温方程