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第5章

化学反应系统热力学第5章

化学反应系统热力学1摩尔反应Gibss自由能的规定值化学反应的自发方向和限度化学反应标准平衡常数各种因素对化学反应平衡的影响摩尔反应Gibss自由能的规定值25.1.1Gibbs自由能的规定值1.标准摩尔Gibbs自由能2.标准摩尔生成Gibbs自由能在指定温度和pθ下,由稳定单质生成1mol化合物时吉布斯自由能的变化值,称为该化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。以上定义意味着:5.1.1Gibbs自由能的规定值1.标准摩尔Gibb33.溶液中溶质的标准摩尔生成Gibbs自由能在溶液中进行的反应:注意:标准态的浓度取为1mol·Kg-1各物质非纯物质则溶液中B物质的标准摩尔生成Gibbs自由能:溶液中B物质

纯B物质B的饱和浓度bs3.溶液中溶质的标准摩尔生成Gibbs自由能在溶液中进行的45.1.2标准摩尔反应Gibss自由能(298.15K)的计算1.由标准摩尔生成Gibss自由能计算2.由反应焓和反应熵计算3.由自由能函数与焓函数计算5.1.2标准摩尔反应Gibss自由能(298.15K)的55.1.3标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系

按照Gibbs-Helmholtz方程,若反应物、产物均处各自的标准状态,则

当>0,则随温度升高减小;<0时,随温度升高而增加,5.1.3标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系6若已知某温度T1时的(T1),要求另一温度T2时的(T2),只需对上式积分便可得

可以利用=f(T)的关系式,求出(T2)。若=0,那么与温度无关,积分得

若已知某温度T1时的(T1),要求另一75.2.1化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A

在等温、等压的条件下发生化学反应:

系统的反应进度由ξ变到ξ+d,由于d很微小,故可认为系统组成不变,则系统中各物质的化学势μB视为不变。因此,反应过程Gibbs自由能的微小变化为

5.2.1化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A化学反应Gibbs自由能

由反应进度的定义可知,dnB=νBd,代入上式后得

它表示在等温、等压的条件下,反应进度为1mol时,反应系统的Gibbs自由能随反应进度的变化率。亦可理解成等温、等压的条件下,在无限大反应系统中,发生一单位反应(Δ=1mol)而引起系统Gibbs自由能的变化值。化学反应Gibbs自由能由反应进度的定义可知,d化学反应自发方向判据

从热力学原理可知,在等温、等压下过程总是自发地向着Gibbs自由能降低的方向进行,直到达到该条件下的极小值系统便处于平衡。根据自发方向判据式:若<0,则表明反应自发地自左向右进行;若=0,此时系统的G不再变化,即化学反应系统达到平衡态;若>0,则表明在此条件下,反应不能自发地自左向右(增大)进行。上述结果可表达为<0自发过程==0达到平衡态>0非自发过程化学反应自发方向判据从热力学原理可知,化学反应亲合势

亦可定义化学反应亲合势

A

=-=-从化学反应亲合势的定义可以看出:

A是只与反应系统所处状态有关的强度性质。如果A>0,表示反应可以自发发生;

A=0,反应达到平衡态;

A<0,反应为非自发。这充分表现了A作为化学反应“势函数”的特性。化学反应亲合势亦可定义化学反应亲合势5.2.2化学反应Gibbs自由能变考察化学反应:

AB

1无混合过程

G对作图得一直线.直线斜率为(-)<0。换言之,在此假想条件下,由于始终有

A=->0,则反应直到A全部转化为B时为止。5.2.2化学反应Gibbs自由能变考察化学反应:2有混合过程G=+(-)+RT[(1-)ln(1-+ln)]曲线上的极小值点={1+exp[(-)/(RT)]}-1。由于化学反应系统中各物质之间的混合使化学反应不能进行到底。0<<时,A>0,即A可以自发地生成B;=时,A=0,即反应达到平衡;<<1时,A<0,即A不能自发地生成B。2有混合过程G=+(-5.2.3化学反应等温方程

多组分系统中任意组分B普遍适用的化学势表达式为:=+RTln

aB。代入得=+在等温、等压条件下化学反应处于平衡时,化学反应的摩尔Gibbs自由能=0,那么化学反应的标准摩尔Gibbs自由能==-或exp()=5.2.3化学反应等温方程多组分系统中任意组分BJa(T,p,ξ)是反应处于任意指定状态(反应进度为ξ)时,反应系统中各物质的活度商,得定义:化学反应的标准平衡常数上式称为化学反应等温方程式。令Ja(T,p,ξ)是反应处于任意指定状第五章化学反应系统热力学解析课件下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然,化学反应方程中计量系数呈倍数关系,的值也呈倍数关系,而值则呈指数的关系。平衡常数与化学方程式的关系例如:(1)(2)下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由化学反应等温方程由化学反应等温方程式。当

>Ja()

时,正向反应能自发进行(增大);当<Ja()

时,正向反应不能自发进行(减小);当=Ja(eq)

时,反应达到平衡(=eq)。化学反应等温方程由化学反应等5.3.1气体反应的平衡常数对于理想气体混合物,有

(id,g,T,p,ξ)=(g,T)+RTln(pB/)且pB=xBp,代入有式中,,p

eq为反应平衡时组分B的平衡分压、物质的量分数及反应压力。5.3.1气体反应的平衡常数对于理想气体混合物与Kp的关系

(1)定义Kp=代入得=Kp可以看出,Kp在一般情况下是有量纲的量,其量纲为压力单位的-次方。显然,Kp也只温度的函数。量纲为1,只是温度的函数与Kp的关系(1)定义Kp=与Kx的关系

(2)定义Kx

=理想气体混合物=p

eq

代入得==Kx显然,Kx是量纲一的量。除=0的情况外,Kx对于一指定反应来说是温度和压力的函数与Kx的关系(2)定义Kx=与Kn的关系(3)定义(式中neq=∑B),

Kn=又=/neq代入得==Kn

可见,Kn在一般情况下是有量纲的量。Kn对一指定的反应亦只是温度的函数。与Kn的关系(3)定义(式中neq=∑实际气体反应的化学平衡*

对于实际气体混合物,有(g,T,p,ξ)=(g,T)+RTln(fB/)将其代入,并根据反应平衡条件得标准平衡常数为=exp=这表明亦是个量纲一的量,对指定的反应只是温度的函数。令Kf=代入有=Kf()实际气体反应的化学平衡*对于实际气体混合物,有=Kf()Kf在一般情况下是非量纲一的量,只有当=0时才是量纲一的量。Kf对于指定的反应亦只是温度的函数由于fB=γBpB,所以有Kf=令Kγ=Kp=代入上式有

Kf=Kγ

Kp

Kf只是温度的函数,Kγ、Kp却是温度、压力、组成的函数=在p→0的极限情况下

γB=1,Kγ=1,则Kf在数值上等于Kp。若用不同总压下测得的Kp外推至p→0则可求得反应的Kf。同理=上式提供了由实验确定标准平衡常数最直接的方法。在p→0的极限情况下5.3.2液相混合物组分间的反应

组分B的化学势表达式为

(l,T,p,ξ)=(l,T)+RTln(γBxB),将其代入,并根据平衡条件,有=exp≈若混合物为理想混合物,由于γ

B=1,则≈Kx=

5.3.2液相混合物组分间的反应组分B的化学势溶液中反应的化学平衡

(溶液,T)=(溶剂,T)+(溶质,T)其值可按下式进行计算:(溶液,T)=(溶剂A,l,T)+(溶质B,l,T)根据化学平衡等温方程,定义化学反应的标准平衡常数(溶质的组成标度选用b)(溶液,T)=exp[]≈溶液中反应的化学平衡(溶液,

(溶液,T)≈其中:aA=AxA,aB,b=BbB/。所以标准平衡常数为:

(溶液,T)≈在理想稀溶液中,aA→1,B,b→1,令Kb=则(溶液,T)≈Kb

若理想稀溶液中的溶质采用不同的浓度表示方法还可以分别导出=Kc;=Kx

(溶液,T)≈5.3.3多相平衡

讨论一类最常见的情况:气体与纯固体(或纯液体)间的化学反应。凝聚相在通常温度下由于Vm值很小,在压力p与相差不很大的情况下(s,T,p)≈(s,T)也就是说凝聚相纯物质的活度可视为1。如果气态物质均按理想气体处理:(g,T,p)=(g,T)+RTln(pB/)那么这类多相反应的标准平衡常数表达式可以简化成与理想气体反应的标准平衡常数表达式形式上一样:=[下标B(g)表示只对气体求积]5.3.3多相平衡讨论一类最常见的情况:气体与纯多相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝聚相无关。=多相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝多相反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)标准平衡常数(T)=exp[-(T)/(RT)]其中:(T)

=(CO2,g,T)+(CaO,s,T)-(CaCO3,s,T)标准平衡常数的表达式:=(CO2)/上式表明:在指定的温度下碳酸钙的分解反应达到平衡时,系统中的(CO2)是常数。该平衡压力就称为碳酸钙在指定温度下的分解压。若系统中CO2的分压小于温度T时分解压(即Ja<),则分解反应可自动进行。反之,则不分解。物质分解压的大小可以用来衡量该物质的稳定性,分解压愈大就愈不稳定。

多相反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

当分解产生二种气体时,例如NH4HS(s)的分解反应:NH4HS(s)==NH3(g)+H2S(g)则分解压指的是平衡时系统的总压

peq=peq(NH3)+peq(H2S)。如果NH3(g),H2S(g)均由NH4HS(s)分解产生,那么=[peq(NH3)/][peq(H2S)/]=[peq/(2)]2第五章化学反应系统热力学解析课件例题:求下述反应的(298.15K)及Ja表达式:CO2(g)+2NH3(g)==H2O(l)+CO(NH2)2(aq)已知(CO2,g,298.15K)=-393.8kJmol-1;(NH3,g,298.15K)=-16.64kJmol-1(H2O,l,298.15K)=-237.2kJmol-1;[CO(NH2)2,aq,298.15K]=-203.5kJmol-1解:因=∑νB(B)得(298.15K)=(-237.2)+(-203.5)–(-393.8)-2×(-16.64)==13.62kJmol-1求出:(298.15K)=exp[-/(RT)]==243.2例题:求下述反应的(298.15K)及J各组分标准状态的选择,对应的活度{CO(NH2)2(U)}=;==;=Ja=()/[()2]理想气体、无限稀薄溶液处理(→1,→1)Ja==各组分标准状态的选择,对应的活度{CO(NH2)2(

各种因素对化学反应平衡的影响一温度对平衡的影响二系统压力对平衡影响三组成对平衡的影响各种因素对化5.4.1温度对平衡的影响

将标准平衡常数的定义代入Gibbs—Helmhotz公式后得:

上式称为van’tHoff(范特-荷甫)微分式。若<0,则随温度的升高而减小;若>0,则随温度升高而增大。

5.4.1温度对平衡的影响将标准平衡常数的

的绝对值愈小,则随温度的变化率愈小。在已知温度变化区间,如果不随温度变化将上式积分得

若已知(T1),则可计算出T2温度下的平衡常数(T2)的绝对值愈5.4.2压力对平衡影响---理想气体

当化学反应达到平衡时,Ja=。虽然定温下压力的变化不会引起

的变化,但可以引起Ja的变化使Ja不等于。这就是压力影响平衡的原因。(

p表示系统的压力)在=0时压力对此反应平衡无影响;若<0,压力增大则Jx亦增大,这是反应平衡向产物方向移动的结果;若>0,压力增大则Jx减小,这是反应平衡向反应物方向移动的结果。以下自学!5.4.2压力对平衡影响---理想气体当压力对平衡影响---理想气体

当化学反应达到平衡时,Ja=。虽然定温下压力的变化不会引起

的变化,但可以引起Ja的变化使Ja不等于。这就是压力影响平衡的原因。如果以p表示系统的压力,活度商Ja与压力p间有如下关系,

Ja=Jx

在=0时压力对此反应平衡无影响;若<0,压力增大则Jx亦增大,这是反应平衡向产物方向移动的结果;若>0,压力增大则Jx减小,这是反应平衡向反应物方向移动的结果。压力对平衡影响---理想气体当化学反应达到压力对平衡影响---实际气体*

Ja=Jf=JrJp

压力改变时Jr、Jp都将发生变化,Ja,Jf随压力的变化取决于Jr、Jp随压力变化的总结果。如果压力增大使得Jf减小,则Ja<,平衡必向产物方向移动。一般情况下压力对Jp的影响大于对Jr的影响,而压力对Jp的影响与对理想气体间反应的结论相同,加大压力对实际气体间的化学反应平衡来讲也是向<0的方向移动。压力对平衡影响---实际气体*压力对平衡影响---凝聚相反应*例如:液体混合物中的反应,物质B的化学势表达式为(l,T,p,xB)=(l,T)++RTln(γBxB)所以(l,T,p,ξ)=(l,T)+RTln[]

+或=-RTln+RTlnJa+压力对平衡影响---凝聚相反应*例如:液压力对平衡影响---凝聚相反应其中=VB。达到平衡时有=

Ja(ξeq)exp[]可以看出反应系统的压力改变会影响平衡。

当温度不是很高时凝聚系统的值一般都较小,所以除非系统压力p与相差很大,一般可以不考虑压力对此类反应平衡的影响。压力对平衡影响---凝聚相反应其中5.4.3组成的影响

若保持反应系统的温度、压力不变,增加反应物的浓度,则使得Jx减小,因此,增加反应物浓度造成,原来的平衡遭破坏,系统中的反应物向产物方向移动,直至达到新的平衡态。在定温、定压下的化学反应达到平衡时,必定满足关系式对气体混合物中反应得到1.浓度的影响5.4.3组成的影响若保持反应系统的2.惰性气体的影响定温、定压下,在已达到平衡的理想气体间化学反应系统中加入惰性气体(指不参加反应的气体),因为

温度、压力保持不变,加入惰性气体势必引起系统物质的量(∑nB)增加.2.惰性气体的影响定温、定压下,在已达到温度、压力保持不变,加入惰性气体∑nB增加:①若反应的,则Ja>,反应向反应物方向移动,直至达到新的平衡态。②若反应的,则Ja<,反应向产物方向移动,直至达到新的平衡态。③若反应的,则加入惰性气体对反应平衡无影响。温度、压力保持不变,加入惰性气体∑nB增加:第5章

化学反应系统热力学第5章

化学反应系统热力学46摩尔反应Gibss自由能的规定值化学反应的自发方向和限度化学反应标准平衡常数各种因素对化学反应平衡的影响摩尔反应Gibss自由能的规定值475.1.1Gibbs自由能的规定值1.标准摩尔Gibbs自由能2.标准摩尔生成Gibbs自由能在指定温度和pθ下,由稳定单质生成1mol化合物时吉布斯自由能的变化值,称为该化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。以上定义意味着:5.1.1Gibbs自由能的规定值1.标准摩尔Gibb483.溶液中溶质的标准摩尔生成Gibbs自由能在溶液中进行的反应:注意:标准态的浓度取为1mol·Kg-1各物质非纯物质则溶液中B物质的标准摩尔生成Gibbs自由能:溶液中B物质

纯B物质B的饱和浓度bs3.溶液中溶质的标准摩尔生成Gibbs自由能在溶液中进行的495.1.2标准摩尔反应Gibss自由能(298.15K)的计算1.由标准摩尔生成Gibss自由能计算2.由反应焓和反应熵计算3.由自由能函数与焓函数计算5.1.2标准摩尔反应Gibss自由能(298.15K)的505.1.3标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系

按照Gibbs-Helmholtz方程,若反应物、产物均处各自的标准状态,则

当>0,则随温度升高减小;<0时,随温度升高而增加,5.1.3标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系51若已知某温度T1时的(T1),要求另一温度T2时的(T2),只需对上式积分便可得

可以利用=f(T)的关系式,求出(T2)。若=0,那么与温度无关,积分得

若已知某温度T1时的(T1),要求另一525.2.1化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A

在等温、等压的条件下发生化学反应:

系统的反应进度由ξ变到ξ+d,由于d很微小,故可认为系统组成不变,则系统中各物质的化学势μB视为不变。因此,反应过程Gibbs自由能的微小变化为

5.2.1化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A化学反应Gibbs自由能

由反应进度的定义可知,dnB=νBd,代入上式后得

它表示在等温、等压的条件下,反应进度为1mol时,反应系统的Gibbs自由能随反应进度的变化率。亦可理解成等温、等压的条件下,在无限大反应系统中,发生一单位反应(Δ=1mol)而引起系统Gibbs自由能的变化值。化学反应Gibbs自由能由反应进度的定义可知,d化学反应自发方向判据

从热力学原理可知,在等温、等压下过程总是自发地向着Gibbs自由能降低的方向进行,直到达到该条件下的极小值系统便处于平衡。根据自发方向判据式:若<0,则表明反应自发地自左向右进行;若=0,此时系统的G不再变化,即化学反应系统达到平衡态;若>0,则表明在此条件下,反应不能自发地自左向右(增大)进行。上述结果可表达为<0自发过程==0达到平衡态>0非自发过程化学反应自发方向判据从热力学原理可知,化学反应亲合势

亦可定义化学反应亲合势

A

=-=-从化学反应亲合势的定义可以看出:

A是只与反应系统所处状态有关的强度性质。如果A>0,表示反应可以自发发生;

A=0,反应达到平衡态;

A<0,反应为非自发。这充分表现了A作为化学反应“势函数”的特性。化学反应亲合势亦可定义化学反应亲合势5.2.2化学反应Gibbs自由能变考察化学反应:

AB

1无混合过程

G对作图得一直线.直线斜率为(-)<0。换言之,在此假想条件下,由于始终有

A=->0,则反应直到A全部转化为B时为止。5.2.2化学反应Gibbs自由能变考察化学反应:2有混合过程G=+(-)+RT[(1-)ln(1-+ln)]曲线上的极小值点={1+exp[(-)/(RT)]}-1。由于化学反应系统中各物质之间的混合使化学反应不能进行到底。0<<时,A>0,即A可以自发地生成B;=时,A=0,即反应达到平衡;<<1时,A<0,即A不能自发地生成B。2有混合过程G=+(-5.2.3化学反应等温方程

多组分系统中任意组分B普遍适用的化学势表达式为:=+RTln

aB。代入得=+在等温、等压条件下化学反应处于平衡时,化学反应的摩尔Gibbs自由能=0,那么化学反应的标准摩尔Gibbs自由能==-或exp()=5.2.3化学反应等温方程多组分系统中任意组分BJa(T,p,ξ)是反应处于任意指定状态(反应进度为ξ)时,反应系统中各物质的活度商,得定义:化学反应的标准平衡常数上式称为化学反应等温方程式。令Ja(T,p,ξ)是反应处于任意指定状第五章化学反应系统热力学解析课件下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由能的变化值。显然,化学反应方程中计量系数呈倍数关系,的值也呈倍数关系,而值则呈指数的关系。平衡常数与化学方程式的关系例如:(1)(2)下标m表示反应进度为1mol时的标准Gibbs自由化学反应等温方程由化学反应等温方程式。当

>Ja()

时,正向反应能自发进行(增大);当<Ja()

时,正向反应不能自发进行(减小);当=Ja(eq)

时,反应达到平衡(=eq)。化学反应等温方程由化学反应等5.3.1气体反应的平衡常数对于理想气体混合物,有

(id,g,T,p,ξ)=(g,T)+RTln(pB/)且pB=xBp,代入有式中,,p

eq为反应平衡时组分B的平衡分压、物质的量分数及反应压力。5.3.1气体反应的平衡常数对于理想气体混合物与Kp的关系

(1)定义Kp=代入得=Kp可以看出,Kp在一般情况下是有量纲的量,其量纲为压力单位的-次方。显然,Kp也只温度的函数。量纲为1,只是温度的函数与Kp的关系(1)定义Kp=与Kx的关系

(2)定义Kx

=理想气体混合物=p

eq

代入得==Kx显然,Kx是量纲一的量。除=0的情况外,Kx对于一指定反应来说是温度和压力的函数与Kx的关系(2)定义Kx=与Kn的关系(3)定义(式中neq=∑B),

Kn=又=/neq代入得==Kn

可见,Kn在一般情况下是有量纲的量。Kn对一指定的反应亦只是温度的函数。与Kn的关系(3)定义(式中neq=∑实际气体反应的化学平衡*

对于实际气体混合物,有(g,T,p,ξ)=(g,T)+RTln(fB/)将其代入,并根据反应平衡条件得标准平衡常数为=exp=这表明亦是个量纲一的量,对指定的反应只是温度的函数。令Kf=代入有=Kf()实际气体反应的化学平衡*对于实际气体混合物,有=Kf()Kf在一般情况下是非量纲一的量,只有当=0时才是量纲一的量。Kf对于指定的反应亦只是温度的函数由于fB=γBpB,所以有Kf=令Kγ=Kp=代入上式有

Kf=Kγ

Kp

Kf只是温度的函数,Kγ、Kp却是温度、压力、组成的函数=在p→0的极限情况下

γB=1,Kγ=1,则Kf在数值上等于Kp。若用不同总压下测得的Kp外推至p→0则可求得反应的Kf。同理=上式提供了由实验确定标准平衡常数最直接的方法。在p→0的极限情况下5.3.2液相混合物组分间的反应

组分B的化学势表达式为

(l,T,p,ξ)=(l,T)+RTln(γBxB),将其代入,并根据平衡条件,有=exp≈若混合物为理想混合物,由于γ

B=1,则≈Kx=

5.3.2液相混合物组分间的反应组分B的化学势溶液中反应的化学平衡

(溶液,T)=(溶剂,T)+(溶质,T)其值可按下式进行计算:(溶液,T)=(溶剂A,l,T)+(溶质B,l,T)根据化学平衡等温方程,定义化学反应的标准平衡常数(溶质的组成标度选用b)(溶液,T)=exp[]≈溶液中反应的化学平衡(溶液,

(溶液,T)≈其中:aA=AxA,aB,b=BbB/。所以标准平衡常数为:

(溶液,T)≈在理想稀溶液中,aA→1,B,b→1,令Kb=则(溶液,T)≈Kb

若理想稀溶液中的溶质采用不同的浓度表示方法还可以分别导出=Kc;=Kx

(溶液,T)≈5.3.3多相平衡

讨论一类最常见的情况:气体与纯固体(或纯液体)间的化学反应。凝聚相在通常温度下由于Vm值很小,在压力p与相差不很大的情况下(s,T,p)≈(s,T)也就是说凝聚相纯物质的活度可视为1。如果气态物质均按理想气体处理:(g,T,p)=(g,T)+RTln(pB/)那么这类多相反应的标准平衡常数表达式可以简化成与理想气体反应的标准平衡常数表达式形式上一样:=[下标B(g)表示只对气体求积]5.3.3多相平衡讨论一类最常见的情况:气体与纯多相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝聚相无关。=多相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关,与凝多相反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)标准平衡常数(T)=exp[-(T)/(RT)]其中:(T)

=(CO2,g,T)+(CaO,s,T)-(CaCO3,s,T)标准平衡常数的表达式:=(CO2)/上式表明:在指定的温度下碳酸钙的分解反应达到平衡时,系统中的(CO2)是常数。该平衡压力就称为碳酸钙在指定温度下的分解压。若系统中CO2的分压小于温度T时分解压(即Ja<),则分解反应可自动进行。反之,则不分解。物质分解压的大小可以用来衡量该物质的稳定性,分解压愈大就愈不稳定。

多相反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

当分解产生二种气体时,例如NH4HS(s)的分解反应:NH4HS(s)==NH3(g)+H2S(g)则分解压指的是平衡时系统的总压

peq=peq(NH3)+peq(H2S)。如果NH3(g),H2S(g)均由NH4HS(s)分解产生,那么=[peq(NH3)/][peq(H2S)/]=[peq/(2)]2第五章化学反应系统热力学解析课件例题:求下述反应的(298.15K)及Ja表达式:CO2(g)+2NH3(g)==H2O(l)+CO(NH2)2(aq)已知(CO2,g,298.15K)=-393.8kJmol-1;(NH3,g,298.15K)=-16.64kJmol-1(H2O,l,298.15K)=-237.2kJmol-1;[CO(NH2)2,aq,298.15K]=-203.5kJmol-1解:因=∑νB(B)得(298.15K)=(-237.2)+(-203.5)–(-393.8)-2×(-16.64)==13.62kJmol-1求出:(298.15K)=exp[-/(RT)]==243.2例题:求下述反应的(298.15K)及J各组分标准状态的选择,对应的活度{CO(NH2)2(U)}=;==;=Ja=()/[()2]理想气体、无限稀薄溶液处理(→1,→1)Ja==各组分标准状态的选择,对应的活度{CO(NH2)2(

各种因素对化学反应平衡的影响一温度对平衡的影响二系统压力对平衡影响三组成对平衡的影响各种因素对化5.4.1温度对平衡的影响

将标准平衡常数的定义代入Gibbs—Helmhotz公式后得:

上式称为van’tHoff(范特-荷甫)微分式。若<0,则随温度的升高而减小;若>0,则随温度升高而增大。

5.4.1温度对平衡的影响将标准平衡常数的

的绝对值愈小,则随温度的变化率愈小。在已知温度变化区间,如果不随温度变化将上式积分得

若已知(T1),则可计算出T2温度下的平衡常数(T2)

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