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关于化学反应平衡常数及其计算第一页,共十三页,2022年,8月28日1
化学反应平衡的判据<0,过程能自动进行=0,反应达到平衡图9-1Gt与的关系当系统达到平衡状态时,Gt
达到最小,该点满足:第二页,共十三页,2022年,8月28日29.2.2标准自由能变化与反应平衡常数单相多元系Gibbs自由能的表达式为:恒T、恒p下:当系统达到平衡时,或第三页,共十三页,2022年,8月28日3标准态:取纯组分i在系统温度和固定压力(1atm)下的状态;与相平衡中所讲的标准态,压力取系统压力是不相同的。整理得:化学位与活度的关系式:第四页,共十三页,2022年,8月28日4定义化学平衡常数由于纯组分i在恒压p下标准态的Gibbs函数,仅和温度有关,因而平衡常数仅是温度的函数。
注意:是有区别的。:是用来估算化学反应的平衡常数;:是用来判断反应的方向;平衡态时,,但不一定等于0。第五页,共十三页,2022年,8月28日59.2.3平衡常数的估算(1)由标准生成自由能数据估算:生成物中组分i的摩尔数:反应物中组分j的摩尔数;:组分i在温度T下时的标准生成Gibbs自由焓:组分j在温度T下时的标准生成自由焓式中第六页,共十三页,2022年,8月28日6(2)由标准反应热和标准反应熵变来估算:组分的标准生成热。:温度T时化学反应的标准熵变
:分别是生成物和反应物在T和压力pΘ标准状态下的绝对熵。式中式中:指温度T时化学反应的标准焓变,即反应热;第七页,共十三页,2022年,8月28日7例组分规定的标准状态C2H4(g)纯气体0.1013MPa,298KH2O(l)纯液体0.1013MPa,298KC2H5OH(l)纯液体0.1013MPa,298K计算298K时下述反应的平衡常数并规定各组分的标准状态如下表所列:(A)C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)第八页,共十三页,2022年,8月28日8查出298K时标准生成热数据如下:组分状态C2H4(g)g52.321H2O(l)g-242
C2H5OH(l)g-235.938将反应式(A)分解为下列三个反应式来替代表示:
解:(B)C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)(C)H2O(l)H2O(g)(D)C2H5OH(g)C2H5OH(l)第九页,共十三页,2022年,8月28日9——纯水在298K,0.1013MPa下的汽化潜热——纯乙醇在298K,0.1013MPa下的冷凝潜热再计算反应式(A)的
第十页,共十三页,2022年,8月28日10查得298K时各组分的标准状态下的绝对熵值:组分C2H4(g)0.220H2O(l)0.070C2H5OH(l)0.161第十一页,共十三页,2022年,8月28日1
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