第三章化学平衡熵Gibbs函数ppt课件.ppt

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1、第三章化学平衡熵和Gibbs函数§3.5Gibbs函数§3.4自发变化和熵§3.3化学平衡的移动§3.2标准平衡常数的应用§3.1标准平衡常数§3.1标准平衡常数3.1.2标准平衡常数表达式3.1.1化学平衡的基本特征3.1.3标准平衡常数的实验测定r正r逆r/(mol·L-1·s-1)3.1.1化学平衡的基本特征：特征：（1）化学平衡是动态平衡。（2）系统的组成不再随时间而变。（3）平衡组成与达到平衡的途径无关。（4）平衡是有条件的，相对的。在一定条件下，可逆反应处于化学平衡状态：r正=r逆≠03.1.2标准平衡常数表达式对于溶液

2、中的反应：对于气相反应：Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)对于一般的化学反应：是温度的函数，与浓度、分压无关。*标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应。是量纲为一的量。22HI(g)(g)I21(g)H21+()1/22HI(g)(g)I(g)H22+=()-1]/)I(][/)H([]/)HI([222pppppp=例题：已知25℃时反应多重平衡原理解：反应①+②得：=·=0.45×0.051=0.023③2BrCl(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g)的。②I2(g)+Br2

3、(g)2IBr(g)的=0.051计算反应①2BrCl(g)Cl2(g)+Br2(g)的=0.452BrCl(g)+I2(g)2IBr(g)+Cl2(g)平衡转化率：例题：定温定容下，GeO(g)与W2O6(g)反应生成GeWO4(g)：3.1.3标准平衡常数的实验测定若反应开始时，GeO和W2O6的分压均为100.0kPa，平衡时GeWO4(g)的分压为98.0kPa。求平衡时GeO和W2O6的分压以及反应的标准平衡常数。2GeO(g)+W2O6(g)2GeWO4(g)p(W2O6)=100.0kPa-kPa=51.0kPap(Ge

4、O)=100.0kPa-98.0kPa=2.0kPa解：2GeO(g)+W2O6(g)2GeWO4(g)平衡pB/kPa100.0-98.0100.0-98.0开始pB/kPa100.0100.00变化pB/kPa-98.0-98.0平衡转化率：3.2.1判断反应程度§3.2标准平衡常数的应用3.2.3计算平衡组成3.2.2预测反应方向3.2.1判断反应程度K愈小，反应进行得愈不完全；K愈大，反应进行得愈完全；K不太大也不太小(如10-3

5、A(g)+bB(aq)+cC(s)xX(g)+yY(aq)+zZ(l)def反应商：反应商判据：JK反应逆向进行。解：pV=nRT因为T、V不变，p∝nBp0(CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=108.5kPap0(Cl2)=(0.0270×8.314×373)kPa=83.7kPa3.2.3计算平衡组成反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1，c0(Cl2)=0.0270mol·L-1，c0(COCl2)=0。计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平衡

6、转化率。例题：已知反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)在定温定容条件下进行,373K时K=1.5108。开始cB/(mol·L-1)0.03500.02700开始pB/kPa108.583.70假设Cl2全部转化108.5-83.7083.7又设COCl2转化xxx-x平衡pB/kPa24.8+xx83.7-x解：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)平衡时:p(CO)=24.8kPa，p(Cl2)=2.310-6kPap(COCl2)=83.7kPa可以认为:83.7-x≈83.7;24.8+x≈24.8。因为K很大，

7、x很小，3.3.1浓度对化学平衡的影响§3.3化学平衡的移动3.3.3温度对化学平衡的影响3.3.2压力对化学平衡的影响化学平衡的移动：当外界条件改变时，化学反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。3.3.1浓度对化学平衡的影响对于溶液中的化学反应，平衡时，J=K当c(反应物)增大或c(生成物)减小时,当c(反应物)减小或c(生成物)增大时,JK平衡向逆向移动。3.3.2压力对化学平衡的影响如果保持温度、体积不变，增大反应物的分压或减小生成物的分压，使J减小，导致J

8、分压或增大生成物的分压，使J增大，导致J>K，平衡向逆向移动。1.部分物种分压的变化2.体积改变引起压力的变化对于有气体参与的化学反应aA(g)+bB(g)yY(g)+zZ(g)xJB(g)nS=对于气体分子数增加的反应