化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)及其計(jì)算

關(guān)于化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)及其計(jì)算第一頁，共十三頁，2022年，8月28日1

化學(xué)反應(yīng)平衡的判據(jù)<0，過程能自動(dòng)進(jìn)行=0，反應(yīng)達(dá)到平衡圖9-1Gt與的關(guān)系當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，Gt

達(dá)到最小，該點(diǎn)滿足：第二頁，共十三頁，2022年，8月28日29.2.2標(biāo)準(zhǔn)自由能變化與反應(yīng)平衡常數(shù)單相多元系Gibbs自由能的表達(dá)式為：恒T、恒p下：當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，或第三頁，共十三頁，2022年，8月28日3標(biāo)準(zhǔn)態(tài):取純組分i在系統(tǒng)溫度和固定壓力(1atm)下的狀態(tài)；與相平衡中所講的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，壓力取系統(tǒng)壓力是不相同的。整理得：化學(xué)位與活度的關(guān)系式：第四頁，共十三頁，2022年，8月28日4定義化學(xué)平衡常數(shù)由于純組分i在恒壓p下標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的Gibbs函數(shù)，僅和溫度有關(guān)，因而平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)。

注意：是有區(qū)別的。：是用來估算化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)；：是用來判斷反應(yīng)的方向；平衡態(tài)時(shí)，，但不一定等于0。第五頁，共十三頁，2022年，8月28日59.2.3平衡常數(shù)的估算(1)由標(biāo)準(zhǔn)生成自由能數(shù)據(jù)估算：生成物中組分i的摩爾數(shù)：反應(yīng)物中組分j的摩爾數(shù)；：組分i在溫度T下時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成Gibbs自由焓：組分j在溫度T下時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓式中第六頁，共十三頁，2022年，8月28日6(2)由標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱和標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熵變來估算：組分的標(biāo)準(zhǔn)生成熱。：溫度T時(shí)化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變

：分別是生成物和反應(yīng)物在T和壓力pΘ標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)熵。式中式中：指溫度T時(shí)化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變，即反應(yīng)熱；第七頁，共十三頁，2022年，8月28日7例組分規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)C2H4(g)純氣體0.1013MPa，298KH2O(l)純液體0.1013MPa，298KC2H5OH(l)純液體0.1013MPa，298K計(jì)算298K時(shí)下述反應(yīng)的平衡常數(shù)并規(guī)定各組分的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)如下表所列:(A)C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)第八頁，共十三頁，2022年，8月28日8查出298K時(shí)標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)如下：組分狀態(tài)C2H4(g)g52.321H2O(l)g-242

C2H5OH(l)g-235.938將反應(yīng)式(A)分解為下列三個(gè)反應(yīng)式來替代表示:

解：(B)C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)(C)H2O(l)H2O(g)(D)C2H5OH(g)C2H5OH(l)第九頁，共十三頁，2022年，8月28日9——純水在298K，0.1013MPa下的汽化潛熱——純乙醇在298K，0.1013MPa下的冷凝潛熱再計(jì)算反應(yīng)式(A)的

第十頁，共十三頁，2022年，8月28日10查得298K時(shí)各組分的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)熵值：組分C2H4(g)0.220H2O(l)0.070C2H5OH(l)0.161第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日1