《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第06章 化学平衡

第六章化学平衡 范霍夫平斯箱 dD+eE。→+gG P'D P'E P'F P'G

第六章 化学平衡

第六章化学平衡 §6.1化学反应的平衡条件 反应进度和化学反应的亲和势 §6.2化学反应的平衡常数和等温方程式 §6.3平衡常数的表示式 §6.4复相化学平衡 §6.5标准摩尔生成Gibbs自由能 §6.6温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响 §6.7同时化学平衡 §6.8反应的耦合 §6.9近似计算 *§6.10生物能学简介

2 第六章 化学平衡 §6.1 化学反应的平衡条件—— 反应进度和化学反应的亲和势 §6.2 化学反应的平衡常数和等温方程式 §6.3 平衡常数的表示式 §6.4 复相化学平衡 §6.5 标准摩尔生成Gibbs自由能 §6.6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响 §6.8 反应的耦合 §6.9 近似计算 §6.7 同时化学平衡 *§6.10 生物能学简介

§6.1化学反应的平衡条件 反应进度和化学反应的亲和势 化学反应的平衡条件和反应进度5的关系 化学反应的亲和势

3 §6.1 化学反应的平衡条件—— 反应进度和化学反应的亲和势 化学反应的亲和势 化学反应的平衡条件和反应进度  的关系

1.化学反应的平衡条件和反应进度号的关系 化学反应系统： 封闭的单相系统，不作非膨胀功，当发生了 个微小变化时，有： dG=-SdT+dp+∑ednB 引入反应进度的概念 d5= dns Vads

4 1.化学反应的平衡条件和反应进度 的关系 化学反应系统：  封闭的单相系统，不作非膨胀功，当发生了 一个微小变化时，有： B B d d d d G S T V p n = − + + B 引入反应进度的概念 B B d d n   = d d nB B = 

1.化学反应的平衡条件和反应进度飞的关系 基本公式可表示为： dG=-SdT+dp+∑y4d屿 等温、等压条件下， (dG,p=∑4dns=∑Msdy

5 基本公式可表示为： B B B d d d d G S T V p = − + +   等温、等压条件下， , B B B （ ）d d G n T p = B B B =  d 1.化学反应的平衡条件和反应进度  的关系

1.化学反应的平衡条件和反应进度飞的关系 (dG)r.p VBMpdg B 5 =∑yh=AGm T,P 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。 6

6 , B B B （d d G）T p =    B B r m T p, B G   G       = =      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  B 保持不变。 1.化学反应的平衡条件和反应进度  的关系

判断化学反应的方向与限度 &G 用 p,∑V“:或(A,Gnrp作判据都是等效的 2 (△Gm)z,p0 反应自发地向左进行 ∑Yh>0 B (ArGm)T,p=0 反应达到平衡 ∑yh=0

7 判断化学反应的方向与限度 用 , B r m , 作判据都是等效的 B ( ) , ( ) T p B T p G   G      或 r m , ( ) 0  G T p  反应自发地向右进行 r m , ( ) 0  G T p  反应自发地向左进行 r m , ( ) 0  G T p = 反应达到平衡 B B B    0 B B B   > 0 B B B   = 0

用 判断，这相当于G~ξ图上曲线的斜率 因为是微小变化，反应进度处于0~1mol之间。 0 反应自发向左进行，趋向平衡 ag T,P 8G =0 ag 反应达到平衡 T,P

8 用 判断，这相当于 图上曲线的斜率 T p, G          G ~  , 0 T p G           反应自发向右进行，趋向平衡 , 0 T p G           反应自发向左进行，趋向平衡 , 0 T p G         =  反应达到平衡 因为是微小变化，反应进度处于0~1 mol之间

判断化学反应的方向与限度 G >0 a T.P 0 1 系统的Gibbs自由能和飞的关系

9 判断化学反应的方向与限度 , 0 T p G           , 0 T p G       =    , 0 T p G           Gibbs ξ 0  1 G e 

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系统的反应都 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Gibbs自由能的缘故。 10

10 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系统的反应都 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Gibbs自由能的缘故