化学反应的基本规

第二十三讲化学反应的基本规律一、内容提要：本讲主要是讲解化学反应速率、焓、熵与熵变、吉布斯自由能、化学平衡等问题。二、本讲的重点是：影响化学反应速率的因素、热力学能与热力学第一定律、焓、化学平衡特征及平衡常数表达式、影响化学平衡的移动的因素。本讲的难点是：熵与熵变、吉布斯自由能、反应温度对吉布斯自由能变及反应方向的影响、反应的标准摩尔吉布斯自由能变三、内容讲解：1、

化学反应速率化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度一般用摩尔浓度，时间则根据反应的快慢用秒、分或小时等。影响化学反应速率的因素：(一)浓度对反应速率的影响

质量作用定律：对一些简单的化学反应来说，反应速率与反应物浓度（以方程式中该物质的系数为指数）的乘积成正比。这一结论叫做质量作用定律。对于某一反应一般可表示为：aA+bB→eE+dD

v=k·[A]a·[B]b—反应速率方程式，又称作质量作用定律表达式。

式中k是一个比例常数，叫做反应速率常数，它的物理意义是各反应物浓度等于1mol·dm-3时，反应速率的大小，对于一个给定的反应，k值与反应物的浓度无关，只随温度而变。在反应速率方程式中，浓度项的指数总和(a+b)叫做反应的级数。注意：上面的关系式只适用于基元反应。基元反应：反应物分子只经过一步反应就直接转变为产物分子(这种由一个基元反应组成的反应叫做简单反应)。在化学反应中，只有极少数的反应，反应物到生成物是一步完成的，即反应为分子相互作用，直接生成生成物分子，但极大多数反应是分成几步的，即几个连续过程来进行的，是非基元反应，也可说是几个基元反应组成的复杂反应，这时的质量作用定律虽然适用于每一个过程，但往往不适用于总的反应。例如：反应：2NO十2H2→N2+2H20猛由实验测修得福：握v=k·怨[NO]塌2很·[H罩2央]

患射级婚数梨=3蓝经研究它猜是由下面窝两个连续拳的过程进悬行的。起(拴1)2N浩O+H涂2递→追N搅2添十玩H由2慎0椅2酬(驳慢妙)炸(伏2)H讽2尖0夕2熊+H尾2考→告2H诱2复0

杂虚(习快深)驰在这两个处过程中，逢第二个过疏程进行得失很快，但式是要使第看二个过程幻发生，必鲜须先琴有奴H舅2呆0株2吉生成，而慢生腿成割H泰2宇0匀2纸的过程因李进行得较谅缓慢，成凳为控制整接个反应速缴率的过程僚，所以总威的反应速吉率取决于蓝生买成工H写2刺0府2恨的速度，搬即疑v=k·颂[NO]叶2舍·[H衔2遥]津笋。碌化学反应屑速率和反裕应物浓度名之间的定彻量关系，掩除适用于腰气体反应兄之外，也匆适用于溶刑液中的反吃应。紧在多相反减应中，对疮纯固体或训纯液体，园它们的密址度是一定卷的，也就泻是说它的搬浓度是一体定的。因亏此，在质祸量作用定皆律表达式世中，通常滩不包括固穴态或液态匠纯物质的午浓匆度党(酬即这些浓毒度是常数净，可并入安速率常数用内仙)圣例禁：弹C(s)饭+O眠2躺(g)们玉→腾CO苦2波(浪g)切v=k[锯O躁2计]

闲（二）温盛度和反应糟速率的关口系下—汪—某阿仑尼乌腊斯公式弊除了少数宴反应之外要，反应速欺率一般随妖温度的升拒高而增大索，例如：性在室温下疾，休H饥2太和默0局2堪作用极慢威，以致几击年都观察值不出有反浸应发生，纹但如果温大度升高扯到晕600毯0愉C袖，它们立展即起反应瞧甚至发生强爆炸，这溜表明，当树反应物浓顷度一定时诞，温度改事变，反应箱速率也会柜随着改变较，升高温释度，反应限速率一般妨随着增大姿，显然反道应速率常捡数里k纳一般也增童大。烛瑞典化学戒家，阿仑蛮尼乌呢斯竞(rhe俭nius赢)借根据实验历，提出在才给定的温任度变化范兰围内反应猴速率与温市度之间有炕下列关系菜：购(宵三载)存反应的活弹化能和催毯化剂令发生反应迟的先决条饺件是反应甘物分子间堂的相互碰回撞。一般算说来，在秀气相反应载体系中，唤反应物分象子间的相寒互碰撞机阁会还是比鼓较多的，夕但并非每幸一次碰撞作都能发生白反应。因招为在化学刃反应过程便中，反应统物原子间征的化学键样必须先减冻弱以致破弯裂，然后晃再与其他手原子形成典新的化学犹键，生成绵新物质。尾因此，只篇有那些具悲有足够能娇量的反应叠物分纺子穷(慢或原软子玉)呼间的碰撞柳才有可能刻引发反应织。这种能住够发生反张应的碰撞邮叫做有效备碰撞。朽根据气体锤分子运动备理论，在陪任何给定框的温度下锦，体系中鼓各分子具竟有的动能形是不同的涌，但分子抽能量的分睛布却有一判定的规律秋，而且体块系中分子虾具有一定点的平均能旧量，对许丙多反应来进说，在通等常情况下荐，大多数辽分子的动闪能不够大堂，它们间伐的碰撞不埋能发生化执学反应，妥而只辅有少数能煎量足够高霜的分子才切有可能发登生有效碰夫撞，从而反发生反应楼，这种分意子叫做活王化分子，强通常把活藏化分子所惑具有的最粉低限能量旺与反应物口分子平均肥能量之差锅称为活化渣能暑E女。。时现代反应塞速率理论掠认为：当烤反应物的伯活化分子剧相互碰撞惭或彼此接饱近时，先炎形总成水“鼓活化陶络合穿物杂”嘱：顶AB+克C患→区[热A黄…妥B洪…香C歼]袖→任A+B耗C总反应惩物肺

降熊活化络合握物惹

餐异产物绸这种活化丸络合物能宝量高，不宝稳定，寿污命短促，席一经生成杏就很快变除成产物。猜如下图所东示，起简单表示炕出反应体抢系中的活滤化能向，楚E跨1忧表示反应晓物分子的劝平均能量口，困E疲2必表示活化业分子所具容有的最低吗限能量狮，色E胞3堵表示产物识分子的平调均能量。假则合E常2朝一漆E恶1讲表示反应趋活化骂能脾E吹a蹄。魄E3-E初1谷表示反应涨的热效肯应岔Q杆，图中表峰示弓Q<0盟(丸放热反那应涌)可。视

事一般化学秤反应的活溪化能呢在阻6掌0到～塑240k和J·mo跟l是-1渗之间。可死以预料，炊反应的活坑化能愈小总，反应速泰率愈大。谢通过上述怎讨论可以跟说明浓度存，温度和辫催化剂对拒反应速率巷的影响：友(1)

挣

帜皱当反应物刑浓度增大曲时，单位多体积内分绪子总数增昼多，活化纱分子数相垄应增多，肉单位时匪间内有效睁碰撞次数悠也增多，马因此，反码应速率就详加快。秋(2练)灭当温度升需高时，反桂应物分子药运动速度籍增加，使展单位时间娱内分子间红的碰撞次得数增加。铅更重要的招是分子的仿平均能量卷增加了，藏使活化分绒子所占的猎百分数大浙大增加，练温度即使陶升高不精多往往会办使活化分弹子的。百全分数成倍去、成十倍店地增加，忍因此升高诚温度常能凭使反应速尚率迅速地锯增加。任(3嘱)迫催化剂：怒是能增加值化学反应昂速率，而蒸本身的组即成，质量最和化学性豪质在反应镇前后保持闯不变的物另质。催化诚剂能改变烈反应的历哗程，降低摔反应的活升化能，从康而大大增战加了活化死分子的百蹲分数，明素显增加反判应速率。2、焓赵化学热力脂学是一门捷研究在化足学变化和贱物理变化慢中伴随发纱生的能量液转换和传盛递的科学岁。仙(原一浸)赖基本概念胁：揪（啄1夹）．体系扒与环境：起在化学中粗，把研究栋的对象叫庸做体系，妻把体系以壤外的部分餐叫做环境猫敞开体系辫：体系与提环境之间螺既有物质湿交换，又钳有能量的嫌交换。封漫闭体系：筑体系与环第境之间无孔物质交换间，只有能宽量的交换巧。崇

牲孤立体系母：体系与阻环境之间弓，既没有屡物质交换听，也没有帖能量交换呜。凳（浇2妨）．状态我和状态函礼数：你状态：用顶来描述这罢个体系的释诸如温度兵、压力、咱体积、质待量和组成筝等物理性膝质和化学汤性质的总羽和，当这应些性质都助有确定值日时，就说戒体系处于切一定的状摇态。魔状态函数此：用来描惊述体系的家这些性质捕仅决定于谁状态本身缎而与变化饮过程的具逢体途径无氧关，这些没性质就是挽状态函数音。臭显然屡，某P闪、现V智、禾T丽、凉n喜、伐△掌u营等都是状钟态函数，瞒而绕Q暴、邀w案都不是状凭态函数与逢途径有关垒。呆状态函数解值的变化查只取决于供体系的初沃态和终态饭而与变化掉的途径无车关。昆（源3航）．过程隆和途径：哑过程：体驰系所发生宅的状态变文化叫做热蚀力学过程习，简称过跑程。过程胖开始的状忆态叫做始恶态，最后吓的状态叫鸡做终态，绳习惯上把烟状态变化属所经历的顾具体步骤让叫做途径鉴。常见的私过程：吴等温过予程闪(T桂)萌：在温度肥不变的情菜况下，体蚊系由始态歉到终态进琴行的过程慨。控等压过荒程省(P走)糕：在压力贩不变的情念况下，体怪系由始态伸到终态进杀行的过程旗。除恒容过忆程寒(V熊)贤：在体积钢不变的情搭况下，体颂系由始态挪到终态进胃行的过程浓。害绝热过扑程舌(Q巡)宝：在变化邻过程中，拐体系与环础境之间没办有热量交则换。恋

念(串二鼠)粉热力学能滨与热力学吨第一定律庸（蹄1丙）．热与吗功：橡在化学反桥应中除了齿有热能变圣化之外，蒙还有其他败形式的能嫁量变化。臣在热力学堡中，把体甲系与环境提之间因温晴度不同而偿交换或传汁递的能量亮称为热，粗除了热以喉外的其他都一切交换完或传递的太能量都称肤之为功，表一般用符川号班Q乐表示热，示用符禽号妇W已表示功。受并规定体忙系吸收热抗量为正值优，体系放芦出热量为观负值，体健系对环境示所作的功先是正值，柿环境对体花系所作的肉功是负值开。犁（木2俘）．热力慌学能：迷体系内部说能量的总败和称为热屈力学能，址用符辩号欢u柳表示。热究力学能包签括体系内班各种物质礼的分子平荒动能，分败子间势能狭，分子内鸟部的转动汉能和振动拘能，电子齿运动能、筹核能等。精内能的绝地对值虽无席法测出，话但内能的熟变叙化六△赶u给可通过热氏力学第一鉴定律进行位计算。背（零3恼）．热力蓬学第一定彻律：虽人们经过犬长期实践琴证明，能默量是不生姓不变的，森但它可以秋变换形式净，这就是边能量守恒住定律。也断称为热力吗学第一定宪律。监如果体系禾由状为态宫(1宏)厉变化到状知态兰(2敢)霜，在此过桶程中体系钱从环境吸捆热夺Q坡对环境作摄功镰W宅，则根据躬能量守恒呢定律，体勇系内能的席变胡化税△艺u剥为：锯△遍u=u帐2萄一狐u坟1狠=Q-w骡

污攻—花—匹热力学第脉一定律的忽数学表达会式。捉(薯三冤)棒焓项(崇H)碗在恒压条宪件下进行监的化学反宁应的热效摇应叫做恒迈压热效应厉，足用顾Q炮p秩表示，某乳化学反应贸在不作其膛他功和恒补压条件下谣进行时，捐其热效飘应槽Q蛋p灯由热力学法第一定律厕可知：霜Qp

腊=(u该2扮+pV瞒2莲)母一赚(盐u额1煮+pV膨l弄)虎从上式可贞看出漂，惊Q柿p冶就是终态涨的在(谊u抬2积+pV拉2顺)适与始态破的楼(蜓u蜻1铃+pV野l访似)柔之差，由肢于庄u磁、土p激、齐V葱都是体积衡的状态函津数，它们喘的组合当器然也是状碍态函数，等在热力学凉中，制将耐u+p沉V驴定义为新疼的状态函驱数，叫做蛾焓，用符告号折H包表示，即积：皂H=u+系p狂V抱。突

描此式表明钱：焓不指是尖“抽体系所包雷含的长热衣”特而是一项弃复合能，匆即等于体适系的内妻能挪(u开)指与今体系的体记积烧能锹(pV趴)贵的总和，侦它是体系抗的一种热葬力学性质班。详当体系的秧状态在恒偶压下发生遥改变时，踏其焓变匀为爸△救H=H阁2扁一糊H膨l弊=(u任2州+pV榜2晕风)探一前(川u渐1弟+pV拢l锤)纲，所越以纯Qp捡=延△掀H情，即在恒策压过程中定，体系吸挥收的热量陕等于体系要中焓的增您量，因此拉，沃△坚H客也叫做恒式压条件下饭的反应热典，它等于真体系的内唐能变化与次体系所作讲膨胀功的延总选和撇△久H每=颜△姿u+p蜻·梯△抬V誉。贤

(1笛)稳．标准焓蛾变席△轨r辜H渡m竿㈠眯恒压下，梯化学反应讲的焓变可层由实验测录定坑Q剧p云而得到，扬但一般也艇可利用热究力学数据棍计算得出融，由于焓软的绝对值贱和内能一达样，也是驴无法测定殊的。因而毛只能采取因一些相对牧的标准，乳这样可方济便地计算摇反应的焓庭变，常络把俭怠△启r苹H禾m稠㈠棵称作标准蔑摩尔焓变种，泊△百r使H色m揪㈠域中萄，蛛r心表示反应厕，具(-锋)贴表示反应勺时压力岁为鼻100k蔬P甲a亚，臂m阶表示化学宁进度势为屑1mo监l覆。献(2孙)矿．盖斯定灭律队盖斯定律真：不管化毫学反应是测一步完成势，或者是定几步完成亲，这一反钢应的热效渡应总是相呀同的。这瞧也是能量茶守恒定律摇的一种表柴现形式。凑这是因为窗焓或内能铸是状态函穷数，只要球化学反应愉的始态和扇终态给定孝，划则况△简H肝或巡△希u破便是定值霸，与这个翠反应的途当径无关蜻，耀婆（赶3贷）．标准毅生成厨焓匀

贡棒由稳定单躲质生成单笼位矿量编(腥如够lmol屯)商某种物质排反应的标释准焓变，债定义为该讨种物质的略标准生成素焓，校以兔△顾f唉H厕m厌㈠骄表示握，那f步：表示生寒成钩，夹m袭代蛇表尿lmo铸l增；脚(-帖)止：表示处序于标准状笛态。丝任何处于末最稳定状削态下的单雕质，其标层准生成焓裂为零：泻显然，根调据盖斯定薪律和标准值生成焓的澡定义，可苗以得出某候一反应的浴标准焓变鸦。对于任梢何一个反拦应死：辰aA+咸bB=e任E+dD倚在些298病k锄，酷100k储P己a酱的标准条爹件，反应堡的标准焓穷变模△敬r筹H虾m塑㈠糠，可按下监式求得：亩△丸r损H拖m酒㈠砌=柏（嗓e亩·缩△师f景H肾m露㈠脏(营E)策+d鹿·烦△球f驶H狮m该㈠杀(呆D)丧）交-蹦（电a纲·论△枪f滚H叛m到㈠铺(偿A)顿+b芒·肃△丰f女H铜m浩㈠谷(龄B)倒）泊例殊2蝇、探笨求派：观3Fe互2男O导3汇(危s)+H非2名(g艺)棒一忽2Fe搁3刺0格4羽(杏s)

务+H途2疗0(1)封

固架的俩△脚r骂H皮m牧㈠仇

肌

布

绘-824龟.25

死

0抹

亿-111全8.38珠

-末285.村83汪

勺尽△僚f慌H垦m恰㈠伯(萝298k矛)证/kJ·轧mol崭-1赶解父：念

限扎△诚r缠H踏m洋㈠朱膏=冬∑雁(滩△催f面H斧m圆㈠欺)姿产物懂—猾∑叙(常△破f盘H鲁m尚㈠面)蚁生成物洋

背=2×(哗-111慌8.38挤)+(-棵285.摄83烂)锣一怒3×(-雾824.妙25)蛾

叼=-49卧.84k搁J·mo讨l毁-1辣3宴、熵与熵龙变翠(厌一占)乐体系的混轨乱度与熵室

武迟所谓体系税的混乱度诚，就是指斑体系内部妥所有物质佛微蹄粒剪(蛾包括分子贷、原子、倒离子、电占子、原子千核、原子借团，以及婶由这些基苦本粒子组纳成的更大涌的集合体灾、团粒饼等秤)蚁所处状态汤的混乱程界度。这是怠与这些微歪粒的排列支有序性相呢反的一个寺概念考。赵狸熵是人们轧用来描述帆、表征体规系混乱度邪的函数。升或者说，枕熵是体系奔混乱度的索量度。体惭系的混乱虾度越大，搁熵值也越舟大，反之席亦然。而乳体系的混纵乱度是体诵系本身所演处的状态占的特征之夸一。指定骗体系处于烟指定状态借时，其混面乱度也是值确定的，槽而如果体柄系混乱度汁改变了，租则体系的肆状态也就斜随之有相坟应的改变涝。因此，请熵也和热告力学能、要焓等一样拣，具有状向态函数的戚特性，熵泪也是一种挑状态函数胜。然

缎(帝二挨)踏热力学第义三定律与油物质的规飞定熵助热力学第撕三定律是亡在很低的魔温度下研师究凝聚体袭系的熵变爬的实验结蛇果所推出匹的结论。接它解决了证如何通过杨实验测求碍规定熵的启问题凝。伍晋热力学第啄三定律有磨好几种表引述方法，残这些表述割方法字面舟上虽然各异不相同，讲但其内容急实质具有讲一定的联炸系和等效虽性。对热肚力学第三麦定律的一恨种基本表运述为烧：惭“粪不能用有拴限的手续恰把一个物宾体的温度液降到绝对蹄零爪度懂”扁。而化学灭热力学中辽最普遍采冈用的表述茶为量：守“壤在绝对零更度时任何版纯物质的于完整晶体吓的熵等于樱零思”忍。这里所背谓完整晶摔体是指晶岩体中的原扮子或分子俊都只有一林种排列形燥式。热力喷学第三定养律的内容厨与熵的概肝念是一致线的。在绝地对零度时恐，纯物质嫩的完整晶虎体中，所丑有的微粒敌都处于理雅想的晶格粉结点位置追上，没有悔任何热运妹动，是一险种理想的婆完全有序壁状态，自罢然具有最收小的混乱杯度，所以廊其熵值为珍零。根据叉热力学第伯三定栽律对S啊。外=切0润，利用热绩力学的方军法，热化挨学测量，揪可以求得砖纯物质的与完整晶体穿从绝对零危度加热到晃某一温终度略T康的过程的恶熵劈变粘△照S(T株)度，树(呜真正的完伏整晶体和用绝对零度充都是达不侄到的，实补际上用在吩相当接近迎这一理想醒状态的条词件下得到亦的实验结侨果外推后以，用图解赏积分的方设法求得骑的肿)征。福

绳因为储：景△塑S(T)馒=S导T胞—蝶S瞒0越，榴而挨S过0欣=嗓0裳，所帝以伶S役T累=彩△太S(T渣)暂，即用上便述方法测羽得的熵烦变想△膜S(T别)笋，就等于县在温柿度贩T指时，该物售质的熵值泽，称为该惯物质的规焦定熵。由浆此可定义旗：作在标准状接态下辩，职1mo御l近纯物质的之规定熵，镰即为该物晒质的标准肠摩尔规定荡熵，简称具物质的标薯准熵。词以缎S招m锣(更-)扒表示，单窝位矩是克J·K盈-1乖·mol劫-1携。捧虫应该注意希，任一种额稳定单质脊的规定熵迹和标准熵直值都不为佣零。这是佣与物质的哲标准生成汪焓不同之王处。烧(铁三秒)蓬化学反应祖的标准摩宽尔熵变岂对于化学赶反应而言水，若反应掠物和产物膏都处于标数准状态下航，则反应左过程的熵零变，即为元该反应的芹标准熵变绢。当反应删进度为单清位反应进麦度时，反补应的标准尊熵变为该慰反应的标督准摩尔熵肥变，津以日△怪r西S岛m季(制-)未表示。与雕反应的标忧准焓变的躺计算相似彩，化学反嘱应的标准邪摩尔熵变谈，可由生梢成物与反衡应物的标忍准熵求得袍。对于反侧应蛮aA+冶Bb=e兰E+d岛D倦，有谦△用r逗S型m竖㈠持(298辟k)建=寨（保eS序m感㈠僚(钟E)排+dH趴m梯㈠盾(封D)渐）扔-幕（看aH凭m辰㈠场(最A)盏+bH和m识㈠稻(开B)退）国例歪3粗、推

扭田计算反旺应违

20豆3饰(池g)=3披0蜓2伪(g竟)际在内298借K治时脱的要△陶r璃S制m繁㈠矮。骑【解膨】普

驳灭查表瞒得己

S无m烈(左-)敢(米O尸2夜,g)=惠205.遗1

J流·mol昆-1宵·K聪-1两

稼

认

扑

狱

拢S挥m航(附-)宽(绳O粗3爬,g)=羽238.旧9

J吼·mol耽-1候·K散-1烈△轮r飞S催m待㈠悬(吓298k挤)=3草S养m帐(流-)沾(虑O壶2头,g)-号2S择m莲(盛-)维(搏O摘3千,g)=刻3×20寻5.1-拒2×23跑8.9=孕137.盐5J·笋mol吗-1事·K哀-1草答淡

谋卧该反应的灯标准摩尔赢熵变库为达137.山5J·m下ol爱-1该·K威-1擦(闯四旋)梁熵变和反槐应方向廊

齿对于孤立题体系而言艘，在其中击发生的任滩何反应变拖化必然是毅自发的。郊热力学第桂二定律告三诉我们：葬在孤立体促系中发生环的任何变坊化或化学铁反应，总灵是向着熵毅值增大的平方向进行抱，即向橡着应△局S作孤立艳>糟0狠的方向进黄行的。而盆当达到平海衡调时扛△白S数孤立培=永0疼，此时熵贪值达到最醋大。价如果不是塞孤立体系泼，则可以贴把体系与盘其周围的挣环境一起珠作为一个嗽新的孤立秤体系考虑签，熵增原桂理仍然是寒适用的。均由此可以耳得出，自蜜发反应是刮向斧着趋(监△茎S帖体系厚+蜘△置S目环境镰)>砖0充的方向进膀行的。大王家知道，短在常压下较，当温度痕低贱于脚273共K陶时，水会侮自发地结池成冰。这泽个过程中抗体系的熵袄是减小的蕉，似乎违妙背了熵增眠原理。但赚应注意到缺，这个体刮系并非孤恨立体系。利在体系和另环境间发动生了热交环换。从水郊变成冰的侍过程中体傻系放热给巨环境。环叼境吸热后藏熵值增大璃了，而且鹊环境熵值惠的增加超皆过了体系骆熵值的减军小。因而闭体系的熵斑变加上环阔境的熵变复仍是大于哗零的，所舱以上述自皆发反应是催符合热力誓学第二定馅律的。偿4案、吉布斯简自由能谦(笋一辟)典吉布斯自拌由能变与击化学反应纷的方向熔吉布斯自谷由能定义忘：话G=帆H煌一请T所S晕。这个新伶的热力学蜓函箭数端G攻即称为吉啦布斯函数关，亦称为岸吉布斯自别由能吹。垄G微是一个添由担H涨和朋T啦，博S俱组合得到绘的物理量偷，它具有礼能量的量乖纲。由陆于狸H验，着S场，待T想都是状态爆函数，因哭而投G档也必然是仅一个状态规函数。当栋体系发生嗓变化时剥，趴G张也随之变马化。其改皆变殊值肝△卫G笑，称为体山系的吉布沿斯自由能蝇变，只取么决于变化廉的始态与返终态，而鸭与变化的米途径无关陈：纠

诞筒△舅G=G闯终骨一命G您始龄按照吉布影斯自由能产的定义，丝可以推出疏当体系从捞状事态梳1研变化到状切态察2尘时，体系牺的吉布斯混自由能变秀为若：寒△盒G=G宽2世一危G溜l摊=粒△尿H呼一把△摩(肤TS)彼对于等温待条件下的链反应而言丹，侦有潜T2=T盈1=T欠则续

洲△至G酱=绵△青H缓一括T劝腿△五S束上式称为事吉布斯一冻赫姆霍兹恰公式朱。沾摆

辉化学热力吊学告诉我灶们：在等撤温、等压矮、不做非罪膨胀功条征件下，自刮发的化学谋反应总是筋向着体系苦吉布斯自筋由能降低切的方向进菌行的。这女是热力学做第二定律垦的另一种再表述法。畅因为一般驳的化学变姑化都能满按足等温、腐等压、不同做非膨胀羊功的条件顺，所以实甲际上只要悠知道一个偶化学反应跪前后体系馋的吉布斯中自由能陷变汪△主G(T笔)车，就可以溪判断在该绕条件下这妄个反应会饶不会自发涨进行以及般反应的方基向和限度星：亦

祸拨△勾G<裙0孙时御，绍

剃志该反应能脚自发进行楚。画

非老△及G>睁O蓝时财，泻

监驴该反应不虏能自发进驾行，而其鲁逆反应可买以自发进严行。闷

刃嫁△脏G=按0捆时流，惑

楚更体系处于称平衡状态她。那所以，在逮等温、等浪压、不做闻非膨胀功潮的情况下牵，任何自堡发的反应芦都是体系爆吉布斯自品由能降低只的过程。泊直到体系扰的吉布斯夫自由能降下到此条件晕下的最低采值退：薪G毙终故=G忆最低多，迈△挽G=办0士即达到平绵衡状态，守这就是反重应的限度阵。雀(印二示)慕反应温度闹对吉布斯尤自由能变茅及反应方帝向的影响方根据吉布们斯一赫姆洋霍兹公式撒：靠△侮G符=如△特H梢一铁T拴△薯S狂，可以讨医论反应温腰度疼T延对虫△似G运值及反应祖方向的影樱响：券（拌1渗）对经于没△济H<绍0赔，丘,撞的△芬S>灿0淡的反应，彩即熵增、秒放热反应蒙而言，不行管温度高帆低头(宝不掀管善T斜的大小，装但核T纺恒大于授零呜)馆，捡△亦G世总是小于编零的。这青类反应在暖任何温度禁下都能自伯发进行。抽在这种情叠况下，推浓动反应进背行的两种吸因素，焓翠的因素和低熵的因素豪都是有利蒙于反应自视发进行的哪。如：它H岛2讨(遗g)+C幅1固2稻(趋g)=2腰HCl(烛g)氏（兄2渣）对亦于往△中H>而0葬，于△惨S<徐0渴的反应，愉即熵减、托吸热反应凡而言，则离不管温度算高低黄，泉△驰G斧总是大于批零的。这搭类反应在忘任何温度俊下都不会默自发进行狗。在这种译情况下，散推动反应吹进行的两拼种因素，部即熵和焓颂的因素，喝都是不利窗于反应自艳发进行的捞。如吃：刮CO(育g)=C先(s蛋)驻十文0砍2召(恒g)习在上述两掌种情况中箱，推动反偷应进行的姥两种因素鼻都是按相坑同方向起球作用的，煌因撤而货T抛值的大小汽，充对特△绝G甜的符号不赞起作用。取在这两种退情况中，昆温度高低笼对反应的范方向没有摩影响。恰(3大)抬对洁于福△踩H<袭0灰，污△券S<葵0面或挡△块H>言0泊，日纵△迫S>茅0棕的反应鄙，宗△血H域和革T垃△柴S明对伙△蠢G听的符号起梅相反凑的作用。灿在此情况膛下，温国度等T若的大小将层对反应方家向起决定桶作用。谣(奇三奶)轧反应的标靠准摩尔吉忆布斯自由峰能变覆当一个反珍应体系的穴所有物质丘都处于热烈力学标准咐状态时，移反应的吉雕布斯自由诚能变，即谈为该反应伏的标准吉汗布斯自由铜能变。而艺对于单位吗反应进队度降(钳ξ缠=lm0蒜1异)贷时，反应伴的标准吉豆布斯自由颜能变，即刺称为该反铅应的标准在摩尔吉布雨斯自由能截变。兔用疯△限r订G迫m枯㈠郑(T责)鲜表示，其窄单位前为漫kJ·m潜ol热-1禾。丑利△枕r骡G隆m铲㈠烟(T)垄掀是温于度秆T触的函数，逃同一个反炎应，在不阁同的温度开下，有不呈同的标准榜摩尔吉布肢斯自由能足变，这一足点必须十里分清楚。遵对于任一凯指定温斥度焦T邪时，反应私的标准摩我尔吉布斯宫自由能变阵可通过吉碑布斯一赫伟姆霍兹公清式求算佳：酬△脏r凭G何m译㈠症(T)塔=剥元△断r垦H均m南㈠池(T)-榨T甘△匠r湾S麻m尊㈠参(T吉)额。对于任担一个化学女反应而言及，其标准泛摩尔焓变奴和标准摩果尔熵变随云温度的变民化可以忽政略不彩计墓(崖注意这是滴与纵△勾r坊G辨m旧㈠陷不同丘的茎!波)渡，回语所以可以牧用塑298.抗15邀K虑时战的苏△换r振H掠m纸㈠疫值及晓△呜

很装r再S蛾m渗㈠串

衬帜代替任何科温度时停的咏△旱r矿H虏m劲㈠刺(T微)拥和宿△谈r兽S尝m奉㈠摄(T仪)聚值，来计猫算任何温程度时定的蜓△何r蛮G每m撕㈠语△尺

额副r伴G器m展㈠古(T)怎=摩骨△假r拒H后m骂㈠饱(T)-文T妨△恒r牵S子m哨㈠效(T)=权琴△奸r肚H贿m介㈠丽(298趣.15k昌)-妨T令△践r评S枪m旁㈠般(转298.电15k)竞对于反版应芒aA+b诵B=eE凯+d忆D团，有金△捕r科G竖m近㈠截(298里k)=

艺

{d让[骡△血f计G骨m遍㈠主(雁298k味)]洗D掘+e愉[乡△稳f蛋G负m沸㈠输(引298k真)]伐E巧}-精{a初[竭△器f渔G凝m输㈠桥(锣298k逢)]筑A缩+b唇[坦△鹅f笑G档m烦㈠酬(救298k钓)]球B界}盈例封4裙、忌扛已知反例应踏CaCO皂3必(指s)=慧CaO(炊s)+事CO惊2乌(g童)静的界△萌r怖H盯m榨㈠毅(岔298k饥)=17赵8.2爸kJ·m总ol缘-1搁,吧焦△呜r订S雅m剑㈠协(臭298k语)=16宇0.8理J·mo寨l罢-1虫,构求页（墨1鞭）反应协在嗓500钩k慎时蛾的申△严r顷G缩m蹄㈠锹(500诸k给)席（约2银）判断在夏标准状态闲下津，尿500添k闭时，该反距应能否自废发进行。捎解：核（读1销）鄙△隙r梨G长m胡㈠忌(500铲k)=扑修△返r爽H探m亦㈠去(298少k)-哀T铅△哨r历S笨m酒㈠以(粪298k负)建=1余78.2跪kJ·秆mol鲁-1师某-蛙（访500然k脏）桂（扔160.鸣8×10炼-3陕kJ·践mol拆-1勺）配=97六.8k歇J·mo萌l珠-1胶（幸2烛）因竞为豆△寻r晒G巨m赵㈠丹(500粥k)>汤0懒，所以该柿反应在此亭条件下不缴能自发进觉行。旱5碗、化学平推衡虹(愈一慈)上可逆反应追与化学平疯衡存可逆反应胶：在同一穿条件下，衬既能向一易个方向进尖行，又能凝向相反方挺向进行的鸭化学反应铅称为可逆裙反应。可语逆反应的筹化学方程远式中常用岔两个相反夸的箭锡头丰(县)恰来代替等耀号。例如矮通常把自陷左向右的丹反应称为积正反应，铅而把自右葬向左的反排应称为逆瞒反应。几谁乎所有的挂化学反应绑都是可逆纲的，只是域程度不同丸而已。有潮些反应向毅某一方向汉进行的程肝度远大于辉逆向反应播，这种情夺况下，我之们就称之里为实际上汗的不可逆驼反应。其停实任一反女应本质上纹的可逆性洁与其事实拌上表现出铃来的方向岸性是对立忌的统一软。勾乱我们可以局依据体系岸的热力学踏函数的变赴化柔△裂r垃G华m动来判别反篮应进行的师方向。随蝇着反应的隐进行，反臂应物不断可转化为产掀物。反应浩物的量或黎浓度不断泻减少，而精产物的量膜或浓度不虎断增加。器因而正反珠应的速率抛逐渐降低步，而逆反淹应的速率翻则不断增鸭加。直到验反应进行汽到某一反腊应进度时端，其正反脱应与逆反蝶应的速率壮相等。在霉同一时刻垫，有多少缝反应物转祖化为产物横，同时就旨有相应量恒的产物转沿化为反应沙物。因此医体系中所除有组分，迎包括反应坦物与产物远的量或浓什度都不再配随时间变危化。只要螺外界条件壁不变，这但种状态就恒一直保持撇不变。这催种状态就残称之为平杯衡状态。饭化学反应柜达到平衡涌状态，即肺为化学平姓衡。一个件化学反应纷，以其反彻应物为始兔态，以产解物为终态菠，可求屋其框△蜘r誓G乘m怨(T畏)让，啦当旦妥△精r柜G屑m吼(T)印<气0扭时，该反蚕应隔(邪正反柏应朽)盟即能在温另度屿T裳时自发进维行，由反奔应物变成体产物，同旺时哥△吐r依G低m弦(T)由夫的值亦随哈反应进程汉而不断变随大厅(赚绝对值变砌小帆)肃，直锄到忍军△律r载G倡m膨(T)=手0古时，体系稀即达化学巾平衡。这巾种平衡状竭态就是该令化学反应值所能达到李的限度。拼(树二渔)东化学平衡宋特征及平悟衡常数表允达式帽（蹦1课）平衡常什数：平衡沙时，生成茅物浓度（每分压）方接次的乘积烛和反应物牺浓度（分涂压）方次纵的乘积之遭比是一个腐常数，此穿常数称为建平衡常数群。循平衡常数辽越大，表步示反应进胸行得越彻挽底，得到涌的生成物爷越多。泉表示法怀：灭k再c赶和夸kp讨k施c盆：摩尔浓忠度表示的那平衡常数尾k易p疫：用平衡般时各气体塔的大气压作来表示。勇书写平衡系常数表达尿式时，应递注意以下庄两点：劫（油i瘦）平衡常琴数的表达装式中，分煌子是生成适物的平衡吃浓度或分拖压，分母耽是反应物次平衡浓度转或分压，景每种物质得浓度或分纱压的指数扇是化学方堡程式中该矮物质的系生数，因群此钥k袜c饰、裙k朋p符的数值与昆该反应物嗽的化学方朽程式的写左法有关。眯(ii)徒

免如果一化沉学反应是亡由两个或徒几个反应排相加而成泛，则总反问应的平衡视常数就等耍于各反应宅平衡常数辽的乘积。惊(2偏)庆化学反应杂的标准摩就尔吉布斯爪自由能变槽与平衡常挠数关系：鞠对于任一静指定的化躬学反应愈：查aA+b艰B=dD辩+eE香在指定温队度欢T途时，其