化學(xué)平衡熱力學(xué)原理

1、化學(xué)平衡熱力學(xué)原理第1頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一由rGT,p的符號可判斷過程的方向， rGT,p是化學(xué)反應(yīng)體系中產(chǎn)物Gibbs自由能與作用物Gibbs自由能之差，隨著反應(yīng)進(jìn)行rGT,p趨向于零，反應(yīng)趨向平衡。當(dāng)外界條件發(fā)生改變時，原平衡被破壞，即發(fā)生平衡移動，直至達(dá)到新條件下的新平衡。那么，平衡移動的方向？新平衡點(diǎn)（限度）？與外界影響因素的關(guān)系？本章要解決的問題第2頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一1. 化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式一、化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的導(dǎo)出1.化學(xué)平衡的條件 aA +d D = xX + yY 或 不作有效功的條件下，反應(yīng)過程

2、的任意瞬間： T, pT, p得和第3頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一反應(yīng)過程中，ni 發(fā)生變化i也變化G體變化rGm 0G e01rGm 0，反應(yīng)自動左移；rGm = 0，體系達(dá)到平衡化學(xué)反應(yīng)平衡的條件是：rGm =這是“量變”到“質(zhì)變”的分界點(diǎn)第4頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一也被定義為“化學(xué)親和勢”“化學(xué)親和勢” 描述了物質(zhì)間化學(xué)反應(yīng)的趨勢，貝特洛原理(早期) ：反應(yīng)放熱(rHm 0)反應(yīng)存在如何解釋？第5頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一 rGm= TrSm rHm0，反應(yīng)自動進(jìn)行當(dāng)rHm0， rSm0時，

3、rGm0，且|rHm |愈大， rGm愈負(fù)，反應(yīng)趨勢愈大 滿足貝氏原則當(dāng)rHm0， rSm0時：若|rHm |TrSm |，則rGm0 滿足貝氏原則若|rHm |TrSm |，則rGm0 貝氏原則失效當(dāng)rHm0 ，rSm0時，rGm0，滿足貝氏原則當(dāng)rHm0 ，rSm0時，若rHm TrSm ，則rGm0 貝氏原則失效若rHm TrSm ，則rGm0 滿足貝氏原則第6頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一2.均相化學(xué)反應(yīng)等溫方程式 氣相反應(yīng)設(shè)為理想氣體 aA + f F = xX + yY令： 標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)商則： 等溫方程式第7頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分

4、，星期一化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，rGm = 0，則：注意只是T的函數(shù)當(dāng)T一定時， 確定，令 稱 為標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，即且： 等溫方程式 第8頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一，rGm 0，反應(yīng)（平衡）逆向移動，rGm 0，金屬將被O2氧化；當(dāng) p分時，rGm 0，即T = 2500K時，pCO2 M 時有：R = N M 獨(dú)立方程式數(shù) = 物種數(shù) 元素數(shù)第45頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一 CH4 + H2O = CO + 3H2t = 0 a b 0 0 t = te CO + H2O = CO2 + H2t = 0 0 b 0 0t = te 平衡時體系中物質(zhì)總量第46頁，共47頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)23分，星期一原則上，由