标准反应吉布斯自由能的变化值

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1、物理化学第四章化学平衡4.1化学平衡的条件和反应的亲和势1.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：2.热力学基本方程等温、等压条件下，当时：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；（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1mol的变化。这时各物质的浓度基本不变，化学势也保持不变。3.化学反应的方向与限度用判断都

2、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13物理化学反应达到平衡用判断，这相当于图上曲线的斜率，因为是微小变化，反应进度处于0~1mol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4.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。这主要是由于存在混合吉布斯自由能的缘故。将反应D+E=2F为例，在反应过程中吉布斯自由能随反应过程的变化

3、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。若要使反应进行到底，须在van’tHoff平衡箱中进行，防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合，才可以使反应从R点直接到达S点。5.化学反应亲和势（affinityofchemicalreaction）1922年，比利时热力学专家德唐德（Dedonder13物理化学）首先引进了化学反应亲和势的概念。他定义化学亲和

4、势A为：或A是状态函数，体系的强度性质。用A判断化学反应的方向具有“势”的性质，即：A>0反应正向进行A<0反应逆向进行A=0反应达平衡4．2化学反应的平衡常数和等温方程式4.2.1任何气体B化学势的表达式：式中为逸度，如果气体是理想气体，则将化学势表示式代入的计算式，得：令：称为化学反应标准摩尔Gibbs自由能变化值，只是温度的函数。4.2.2化学反应等温方程式有任意反应13物理化学这就是化学反应等温方程式。称为“逸度商”，可以通过各物质的逸度求算。值也可以通过多种方法计算，从而可得的值。4.2.3热力

5、学平衡常数当体系达到平衡，，则称为热力学平衡常数，它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“逸度商”，是量纲为1的量，单位为1。因为它与标准化学势有关，所以又称为标准平衡常数。4.2.4用化学反应等温式判断反应方向化学反应等温式也可表示为：对理想气体反应向右自发进行反应向左自发进行反应达平衡4.3平衡常数与化学方程式的关系4.3.1平衡常数与化学方程式的关系13物理化学下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然，化学反应方程中计量系数呈倍数关系，的值也呈倍数关系，而值则呈指数的关系。

6、例如：（1）（2）4.3.2经验平衡常数反应达平衡时，用反应物和生成物的实际压力、摩尔分数或浓度代入计算，得到的平衡常数称为经验平衡常数，一般有单位。例如，对任意反应：1.用压力表示的经验平衡常数当时，的单位为1。2.用摩尔分数表示的平衡常数对理想气体，符合Dalton分压定律，3．用物质的量浓度表示的平衡常数13物理化学对理想气体，4．液相反应用活度表示的平衡常数因为，则4.4复相化学平衡1.什么叫复相化学反应？有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。只考虑凝聚相是纯态的情况，纯态的

7、化学势就是它的标准态化学势，所以复相反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关。例如，有下述反应，并设气体为理想气体：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)称为CaCO3(s)的解离压力。2.解离压力（dissociationpressure）某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力，显然这压力在定温下有定值。如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的总和称为解离压。例如：解离压力则热力学平衡常数：4.5平衡常数的测定和平衡转化率的计算.1.平衡常数的测定13物理化学（1）物理方法直接

8、测定与浓度或压力呈线性关系的物理量，如折光率、电导率、颜色、光的吸收、定量的色谱图谱和磁共振谱等，求出平衡的组成。这种方法不干扰体系的平衡状态。（2）化学方法用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方法使反应停止，然后用化学分析的方法求出平衡的组成。2.平衡转化率的计算平衡转化率又称为理论转化率，是达到平衡后，反应物转化为产物的百分数。工业生产中称的转化率是指反应结束时，反应物转化为产物的百分数，因这时反应未必达到平衡，所以实际转化率往往小