北京工业大学：《大学基础化学》课程PPT教学课件（物理化学）第四章 化学平衡 Chemical Equilibrium

Chap 4 化学平衡 Chemical Equilibrium

Chap.4 化学平衡 Chemical Equilibrium

大学基础化学Ⅱ 化学平衡 化学反应总是向平衡状态变化, 达到化学平衡状态,反应就达到限 度。只要找出一定条件下化学平衡 的状态,求出平衡的组成,也就解 决了化学反应的方向和限度的问题。 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium 2

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 2 化学平衡 化学反应总是向平衡状态变化， 达到化学平衡状态，反应就达到限 度。只要找出一定条件下化学平衡 的状态，求出平衡的组成，也就解 决了化学反应的方向和限度的问题

大学基础化学Ⅱ 第—节理想气体化学反应的平衡常数 >摩尔反应吉布斯函数(变) 标准平衡常数 >平衡常数的其他表示法 >相关反应标准平衡常数的关系 平衡常数的应用 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 3 第一节 理想气体化学反应的平衡常数 ➢ 摩尔反应吉布斯函数（变） ➢ 标准平衡常数 ➢ 平衡常数的其他表示法 ➢ 相关反应标准平衡常数的关系 ➢ 平衡常数的应用

大学基础化学Ⅱ (-)摩尔反应吉布斯函数 >在恒温恒压,不作非体积功的条件下,有 如下化学反应发生: dd+eE=ggt rR 记为0=∑BvBB >反应进度为时,各物质的改变量为dnB 系统吉布斯函数的变化应为: 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 4 （一）摩尔反应吉布斯函数 ➢在恒温恒压，不作非体积功的条件下，有 如下化学反应发生： dD + eE = gG + rR 记为 0=ΣB νB·B ➢反应进度为dξ时，各物质的改变量为dnB， 系统吉布斯函数的变化应为：

大学基础化学Ⅱ (dG)rp的表达式: (dGrp∑中dnB -uggdE+pRrde-ppdds-HEeda =∑v BHB)dE OG P=∑vBB=4,Gm 摩尔反应吉布斯函数(变)(图5-1) 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium 5

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 5 (dG)T,P的表达式： (dG)T,P =ΣμBdnB =μG gdξ+μR rdξ-μDddξ-μE edξ =(ΣνBμB )dξ 摩尔反应吉布斯函数（变）（图5-1） T ,P B B r Gm ) v G (     = =  

大学基础化学Ⅱ >化学反应(AGmp≡0 方向和限度的判据(巩图5-2) 若反应在标准状态下进行,则 AGm(7)=∑2vB2(7) 标准摩尔反应吉布斯数交) 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 7 ➢化学反应 (ΔrGm)T,P≦0 方向和限度的判据:(见图5-2) ➢若反应在标准状态下进行，则 G (T ) (T ) r m = B B B      标准摩尔反应吉布斯函数(变）

大学基础化学Ⅱ (二)标准平衡常数 >反应达平衡时: ∑ B BAR= ∑2|vA(g)+ VBRT In pVB B >BVBuB(g)+RT hn II. P) 0 eg B 定义:K=I PVB TI pB 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium 9

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 9 （二）标准平衡常数 ➢反应达平衡时： ( ) ( ) B B B B eq B B eq B B eq B B B B B B B B B B B B p p P py K P py g RT P py g RT                               =      = =                 = +             = + 定义： ln 0 ln

大学基础化学Ⅱ 标准平衡常数KO B △G= 0 fgm ∑ VBABg)+rTIn I D △G+ rTlnK=0 m △G K=Exp 或者是△G=- rT In K rT 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium 10

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 10 ( )             G RT K RT G K Exp G RT K P py G g RT K r m r m B eq B B B B B ln ln 0 ln 0 r m r m  = −          = −  = =                  =  +  或者是 ＋ 标准平衡常数

大学基础化学Ⅱ (三)平衡常数的其他表示法 Kp(实验平衡常数):以分压表示 , -Il[]"=kopp bB >KC:以浓度表示 RT ∑" K。=ⅠIe =K p° 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium 11

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 11 （三）平衡常数的其他表示法 ➢KP（实验平衡常数）：以分压表示 ➢KC ：以浓度表示   ( )  =  = B B B K P K p B eq p B                = = −  B B B p RT K c K B eq C B    

大学基础化学Ⅱ K:以摩尔分数表示 k,]'=K(Do) Ka:以活度表示 K。=Ia[ 2021/2/23 Chap 4: Chemical Equilibrium

大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.4 Chemical Equilibrium 12 Ky：以摩尔分数表示 Ka ：以活度表示   B B eq Ka aB  =    B B p p K y K B eq y B     − =  = ( )