复旦大学：《环境物理化学》课程教学资源（课件讲稿）化学平衡（化学反应的方向和限度、平衡常数的各种表示方法、平衡常数测定、平衡组成计算、压力等因素对平衡常数的影响）

第4章化学平衡 化学平衡 不是摆在天平上的常 称量物和砝码

第4章 化学平衡 化学平衡 不是摆在天平上的 称量物和砝码

月第4章化学平衡 化学平衡既不是指化学反应进行到底,也不是 产物的浓度等于反应物的浓度,而是热力学第 定律的必然结果: △Gn=0,反应达到平衡 △Gn0,反应逆向自发进行

第4章 化学平衡 化学平衡既不是指化学反应进行到底，也不是 产物的浓度等于反应物的浓度，而是热力学第 二定律的必然结果： rGm=0， 反应达到平衡 rGm 0， 反应逆向自发进行

勇41化学反应的方向和限度 dD+eE→gG+hH dG=-sdT+ vdp+ 2uBdnB 恒温恒压条件下 dGT tWBdnB=2uBvBdE aG 05 ∑yH T, P

4-1 化学反应的方向和限度 dG= –SdT + Vdp + B dnB 恒温恒压条件下 dGT,p =B dnB = B B d               i i T p r m G G ,  dD + eE gG + hH

模月4-1化学反应的方向和限度 aG G 05 aG aG >0 T, P 0)T,p aG 0ξ P

4-1 化学反应的方向和限度 T p r m G G ,             G   0           T p G ,  0           T p G ,  0           T p G

4-1化学反应的方向和限度 dD+eE→gG+hH △,Gn=∑vBB(1) VBAB 将2(T,p)=p2(7)+ RINa代入① h GwH △G.=△.G+RTln DE 活度商Qn

dD + eE gG + hH (1) r Gm   B  B 将 B (T, p)   B  (T)  RT lnaB代入（1） 4-1 化学反应的方向和限度 (2)   r Gm   B  B e E d D h H g G r m r m a a a a G  G  RT ln    活度商Qa

4-1化学反应的方向和限度 平衡时,△Gm=0 h △G=-RTIn H 热力学平衡常数K DUE RINk° △,Gn=- RINk。+ RTIn( 固体(s)和纯液体(D的活度a=1 tPB p=101325Pa aB c C=Imoldm 3

eq d e h H g r m D E G a a a a G RT           ln   r Gm RT Ka RT Qa    ln  ln  p Pa p p a B B  101325    3 1   c  mol dm c c a B B    固体(s)和纯液体(l)的活度a =1 4-1 化学反应的方向和限度 平衡时，rGm=0 热力学平衡常数Ka    r Gm RT Ka    ln

4-1化学反应的方向和限度 K CO CO+O2→>CO2 2CO+O2→>2CO2 K a.2 CO O 显然,(K°a1)2=K°a2 注意:K值与反应式写法有关

2 2 2 1 CO  O  CO 1/ 2 2 2 ,1 CO O CO a a a a K    2 2 2 2 ,2 CO O CO a a a a K    显然，(K a,1) 2 = K a,2 注意：K a值与反应式写法有关 2 2 2CO  O  2CO 4-1 化学反应的方向和限度

4-1化学反应的方向和限度 A, Gm=-RTInKatrtin @=rtin a QaKn反应逆向自发 Q0=K,反应达到平衡

Qa Ka , 反应逆向自发 Qa = Ka , 反应达到平衡   a a r m a a K Q  G  RT lnK  RT lnQ  RT ln 4-1 化学反应的方向和限度

3943平衡常数的各种表示方法 、理想气体反应的平衡常数 (1)热力学平衡常数 dD+eE→gG+hH

一、理想气体反应的平衡常数 eq e E d D h H g G a p p p p p p p p K                                             (1) 热力学平衡常数 dD + eE gG + hH 4-3 平衡常数的各种表示方法

3943平衡常数的各种表示方法 (2)压力平衡常数 P K P p)2 PD PE P P ∑vB=g+h-d-e G Ka=Kn(p” P E

(2) 压力平衡常数   B D G H p p p p p p p p p p p p p K eq e E d g h eq e E d D h H g G a                                                          eq e E d g h p p p p p K D G H              B Ka Kp p      B= g + h – de 4-3 平衡常数的各种表示方法