物化2775619化学平衡
35页1、小考,第四章 化学平衡的热力学,意义:解决化学反应的方向和限度,在一定的条件下: (温度、压力和组成),如何控制反应条件使反应向需要的方向进行?,反应物的最高转化率是多少?,反应向什么方向进行?,已经学过的内容:,对于化学反应 aAbB = yYzZ,1. 理想气体反应的平衡常数,只是温度的函数,2. 化学反应的平衡条件,平衡,不平衡, 0, 0,3. 化学势与组成的关系-化学势的表达式,4.1 化学反应的摩尔吉布斯函数变 ,化学反应 aAbB=yYzZ, 0, 0,rG m (T)化学反应的标准摩尔吉布斯函数,当参与反应的物质B各自单独处于标准态,故,对于化学反应,4.2 化学反应的标准平衡常数,2. 化学反应标准平衡常数与计量方程的关系:,K (T) 必须对应指定的化学反应的计量式,SO21/2O2SO3 (1),2SO2O22SO3 (2),K1 (T)2K2 ( T),4.3 化学反应标准平衡常数的热力学计算,rGm (T) rHm (T ) TrSm (T),1. 热化学计算法,定温时 G HTS,利用 fHm (T) 或 cHm (T) 、Sm (T)、 Cp ,m (B)
2、 f(T) 计算,rGm (T)的计算方法,r Hm y (T)= Bf Hm y (B, ,T ),r H m y(T)Bc H m y(B,T ),rSm y(T)Sm y (B,T ),2. 利用标准摩尔生成吉布斯函数fGm (B,T) 计算rGm (T),(1) 定义,在温度T ,由参考态的单质生成物质B( B=+1) 时的标准摩尔吉布斯函数,稳定相态的单质 fGm (B,,T)=0,“参考状态”指最稳定的状态,磷的参考态是白磷(s) ,而不是最稳定的红磷(s),二者差别只有一个单质磷,(2) 由fGm (B,T) 计算rGm (T),对反应 aA(g)bB(g)yY(g)zZ(g),当T298.15K时,rGm(298.15K) yfGm(Y,g,298.15K)zfGm (Z,g,298.15K) afGm (A,g,298.15K)bfGm (B,g,298.15K),解:298K r Hm = ( 84.67 52.28 ) kJmol1 = 136.95 kJmol1 rSm = (229.5219.4130.6) J K-1mol1 = 120.5 J K-1mol
3、1,400 r Hm = r Hm (298 K ) + = 136.9510 3 28.33(673298)+0.0310(6732 2982) =141.9310 3 Jmol1 rS m = rS m (298 K ) + = 120.528.33 ln(673/298)+ 0.031(673298) J K-1mol1 =132.0 J K-1mol1,rGm = rHm T rS m = 141.93 673(132.0)103 kJmol1 = 53.09 kJmol1 ln K = rGm /(RT)= = 9.488 K = 1.3210 4,4.4 化学反应标准平衡常数与温度的关系,对T微分,吉布斯-亥姆霍兹方程,范特荷夫方程(微分式),讨论:温度对平衡的影响:,T,K (T),反应平衡向右移动,若rHm (T)0 (吸热反应),温度升高,平衡向吸热反应的方向移动,2. 范特荷夫方程的积分式,若温度变化不大,rHm 可看作与T无关的常数,不定积分,定积分,例2 某反应的标准平衡常数与温度的关系为 ln K =4.814 , 试计算该反应在25 时的 rS m 。,rS
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