第五章 化学平衡 化学反应可以同时向正、反两个方向 进行,在一定条件下,当正反两个方向速率 相等时,体系就达到了平衡状态。不同的体 系,达到平衡所需的时间各不相同,但其共 同的特点是平衡后体系中各物质的数量均不 再随时间而改变,产物和反应物的数量之间 具有一定的关系,只要外界条件一经改变 平衡状态就要发生变化
1 第五章 化学平衡 化学反应可以同时向正、反两个方向 进行,在一定条件下,当正反两个方向速率 相等时,体系就达到了平衡状态。不同的体 系,达到平衡所需的时间各不相同,但其共 同的特点是平衡后体系中各物质的数量均不 再随时间而改变,产物和反应物的数量之间 具有一定的关系,只要外界条件一经改变, 平衡状态就要发生变化
在实际生产中需要知道,如何控制反应 条件,使反应按我们所需要的方向进行,在 给定条件下反应进行的最高限度是什么?等 等。这些问题是很重要的,尤其是在开发新 反应时就常常碰到设计新反应的问题。 把热力学基本原理和规律应用于化学反 应就可以从原则上确定反应进行的方向,平 衡的条件,反应所能达到的最高限度,以及 导出平稳时物质的数量关系,并用平衡常数 来表示
2 在实际生产中需要知道,如何控制反应 条件,使反应按我们所需要的方向进行,在 给定条件下反应进行的最高限度是什么?等 等。这些问题是很重要的,尤其是在开发新 反应时就常常碰到设计新反应的问题。 把热力学基本原理和规律应用于化学反 应就可以从原则上确定反应进行的方向,平 衡的条件,反应所能达到的最高限度,以及 导出平稳时物质的数量关系,并用平衡常数 来表示
§5.1 化学反应的等温方程 1.摩尔反应吉布斯函数变化 设反应为dD+eE+..→fF+gG. 或写作 O=∑VBB B 对多组分体系 dG=-SdT+Vdp+∑μBdnB 如果变化是在等温等压下进行的,则 dG=∑μgdhg
3 §5.1 化学反应的等温方程 1. 摩尔反应吉布斯函数变化 设反应为 dD + eE+…→ fF + gG… 或写作 = B 0 B B 对多组分体系 = − + + B dG SdT Vdp B dn B 如果变化是在等温等压下进行的,则 = B dG B dn B
根据反应进度的定义 d dn B dnB =Vedg 代入得 dG=∑VnHpdE 22 B △,Gm-摩尔反应吉布斯函数变化
4 根据反应进度的定义 B dn B d = dn = d B B = B 代入得 dG B B d = B T,P B B ) G ( = = B r m T,P B B ) G G ( rGm --摩尔反应吉布斯函数变化
G △,Gm=( I,P=∑VBdμB 分析: (1)△,Gm为在恒定温度、压力条件下,体系 吉布斯函数G随反应进度ξ的变化率,或在大 量体系中一个单位进度的化学反应时的吉布 斯函数的变化(体系大量,u基本不变)。 (2)AGm的量纲应为Jmo1,摩尔是指反应进 度为1摩尔
5 (1) rGm为在恒定温度、压力条件下,体系 吉布斯函数G随反应进度的变化率,或在大 量体系中一个单位进度的化学反应时的吉布 斯函数的变化(体系大量,i基本不变)。 = = B r m T,P B d B ) G G ( 分析: (2) rGm的量纲应为J·mol-1 , 摩尔是指反应进 度为1摩尔