第四章-化学平衡(物理化学-印永嘉).ppt

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1、第四章化学平衡§4.1化学反应的方向和限度1.化学反应的限度2.反应系统的吉布斯自由能假设有一最简单的理想气体反应：H2+O2→H2OH2+I2→HI反应达到平衡时的反应进度图4.1反应系统的吉布斯函数变化示意图若反应开始时，系统中只有1mol的纯A，当反应进度为ξ时，A的物质的量为1-ξ，B物质的量为ξ。在一定温度和压力下，吉布斯函数G为最小的状态就是反应系统的平衡态。即：反应系统的总吉布斯函数G总是小于G﹡。图4.1反应系统的吉布斯函数变化示意图3.化学反应的平衡常数和等温方程理想气体的化学反应：反应达到平衡时：因为等式右边各项都只是温度的

2、函数，所以在温度一定时，为一常数。则：若反应为定温定压时的任意分压，则推广到任意化学反应，只需用aB代替pB，cB，等温方程可统一表示为：Qa称为活度商。。习题1故反应逆向进行。要使反应正向进行，则必须:§4.2反应的标准吉布斯函数变化3.反应的△rGmθ和标准平衡常数的求算（c）通过测定反应的标准平衡常数来计算（d）用已知反应的△rGmθ计算所研究反应的△rGmθ（盖斯定律）任意化学反应的△rGmθ可采用下式计算：2.物质的标准生成吉布斯函数例题3解：§4.3平衡常数的各种表示法1.气相反应对于理想气体：△υ=（c+d）-（a+b）表示产物和

3、反应物计量数的绝对值之差2.液相反应当溶液为理想溶液时：当溶液为稀溶液时：3.复相反应如果此反应在一密闭容器中进行，则达到平衡时：当溶液为实际溶液时：分解压：固体物质在一定温度下分解达到平衡时产物中气体的总压力。若反应初始无气体，则：对气固相反应来说，表示反应的标准平衡常数时，只需在标准平衡常数表示式中写出参加反应的各气体物质的分压即可。例3教材125页例54.平衡常数与反应方程式写法的关系化学方法是直接测定平衡系统的组成，然后根据平衡常数表达式计算出平衡常数。无论采用哪一种方法，首先都应判明反应系统是否确已达到平衡，而且在实验测定过程中必须保

4、持平衡不会受到扰动。例4教材127页例6实验测定平衡常数的方法可分为物理方法和化学方法两大类。物理方法是测定平衡系统的物理性质，如折光率、电导率、颜色、密度、压力和体积等，然后求出平衡常数；§4.4平衡常数的实验测定§4.5温度对平衡常数的影响当温度变化范围不大时，ΔrHmθ可近似看作常数，于是：例5教材131页例8§4.6其它因素对化学平衡的影响1.压力的影响对于气相反应，压力虽然不能改变标准平衡常数，但对平衡系统的组成会有一定的影响。因此，在通常压力条件下，压力对标准平衡常数的影响可以不予考虑。即系统总压增大时，系统的平衡组成向产物减少、反

5、应物增多的方向变化；即系统总压增大时，系统的平衡组成向产物增多、反应物减少的方向变化。例6教材137页例10即对平衡无影响。惰性气体：存在于系统中但未参与反应（既不是反应物也不是产物）的气体。2.惰性气体的影响即产物的物质的量会增大，反应物的物质的量会减少。即产物的物质的量会减少，反应物的物质的量会增大。