52化学反应等温式和平衡常数

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1、§5.2化学反应等温式和平衡常数气体反应系统将化学势表示式代入的计算式，得：式中为逸度，如果气体是理想气体，则。称为化学反应标准摩尔Gibbs自由能变化值，只是温度的函数。气体反应系统有任意反应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。以2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g)为例(板书)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。化学反应

2、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，Dalton3．用物质的量浓度表示的平衡常数对理想气体，理想气体的平衡常数之间的关系可以具体方程提问平衡常数的数值与计量方程有关例如：（1）（2）下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显

3、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。板书水的生成反应方程2种,问的Kfθ,ΔG关系习题P240,5-2提示:复相反应若参与反应的各物质不处于同一相中,则称为多相反应或者复相反应。假设气体为理想气体.如果只考虑凝聚相（液相、固体）是纯态的情况，纯态的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。称为的解离压力。例如，在低温真空容器中有生石灰,加热到某一温度恒温,生石灰部分分解,压力保持为P(CO2)（在定温下有定值）.设气体为理想气体,固相物质均为纯态.问

4、题:与P(CO2)的关系某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压力，称为解离压力或者分解压力，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力或者分解压力。例如：解离压力则热力学平衡常数：例题南大P373Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)Ag2O(s)分解时,在不同的T下,分解压力P(O2)为T/K410417443463486P(O2)/KPa10.120.350.7101.3202.6(1)在空气中加热银粉,问在410和443K,是否有Ag2O生成?(2)如何使Ag2O(s)加

5、热到443K而不分解.(3)熔化Ag制首饰,冷至室温过程中,如何避免氧化?溶液中的反应如果，则标准活度平衡常数称为活度商解释KC等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于平衡转化率。平衡常数的直接测量（1）物理方法直接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

6、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。平衡常数的其它获取途径1已知某些反应的平衡常数,将其组合.2从习题P242,5-9习题P242,5-9Why?H2O+D2==D2O+H2(3)2+(1)-(2)