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1、关于化学反应平衡常数及其计算1第1页，讲稿共13张，创作于星期日9.2.1 化学反应平衡的判据化学反应平衡的判据0，过程能自动进行，过程能自动进行=0，反应达到平衡，反应达到平衡 图图9-1 Gt与与 的关系的关系当当系统达到平衡状态时，系统达到平衡状态时，Gt 达到最小，达到最小，该点满足：该点满足：2第2页，讲稿共13张，创作于星期日9.2.2 标准自由能变化与反应平衡常数标准自由能变化与反应平衡常数单相单相多元系多元系Gibbs自由能自由能的表达式为：的表达式为：恒恒T、恒、恒p下：下：当系统达到平衡时，当系统达到平衡时，或或3第3页，讲稿共13张，创作于星期日标准态标准态:取取纯组纯组
2、分分i在在系统温度系统温度和和固定压力固定压力(1atm)下的状态；下的状态；与相平衡中所讲的标准态，压力取系统压力是不相同的。与相平衡中所讲的标准态，压力取系统压力是不相同的。整理得：整理得：化学位与活度的关系式：化学位与活度的关系式：4第4页，讲稿共13张，创作于星期日u定定义义化学平衡常数化学平衡常数由于纯组分由于纯组分i在恒压在恒压p下标准态的下标准态的Gibbs函数函数，仅和温度有，仅和温度有关，因而平衡常数仅是温度的函数关，因而平衡常数仅是温度的函数。注意：注意：是有区别的。是有区别的。：是用来估算化学反应的平衡常数：是用来估算化学反应的平衡常数；：是用来判断反应的方向；：是用来判
3、断反应的方向；平衡态时，平衡态时，但，但 不一定等于不一定等于0。5第5页，讲稿共13张，创作于星期日9.2.3 平衡常数的估算平衡常数的估算(1)由标准生成自由能数据估算由标准生成自由能数据估算：生成物中生成物中组组分分i的摩的摩尔尔数数：反反应应物中物中组组分分j的摩的摩尔尔数；数；：组组分分i在温度在温度T下下时时的的标标准生成准生成Gibbs自由自由焓焓：组组分分j在温度在温度T下下时时的的标标准生成自由准生成自由焓焓式中式中6第6页，讲稿共13张，创作于星期日(2)由由标准反应热和标准反应熵变来估算标准反应热和标准反应熵变来估算：组分的标准生成热。：组分的标准生成热。：温度：温度T时
4、时化学反化学反应应的的标标准准熵变熵变：分别是生成物和反应物在：分别是生成物和反应物在 T和压力和压力p标准状标准状态下的绝对熵。态下的绝对熵。式中式中式中式中：指温度：指温度T时化学反应的标准焓变，即反应热；时化学反应的标准焓变，即反应热；7第7页，讲稿共13张，创作于星期日例例组 分 规定的标准状态 C2H4(g)纯气体0.1013MPa，298K H2O(l)纯液体0.1013MPa，298K C2H5OH(l)纯液体0.1013MPa，298K 计算计算298K时下述反应的平衡常数时下述反应的平衡常数并规定各组分的标准状态如下表所列并规定各组分的标准状态如下表所列:(A)C2H4(g)
5、+H2O(l)C2H5OH(l)8第8页，讲稿共13张，创作于星期日查出查出298K时标准生成热时标准生成热 数据如下：数据如下：组 分 状态C2H4(g)g52.321 H2O(l)g-242 C2H5OH(l)g-235.938 将反应式将反应式(A)分解为下列三个反应式来替代表示分解为下列三个反应式来替代表示:解：解：(B)C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)(C)H2O(l)H2O(g)(D)C2H5OH(g)C2H5OH(l)9第9页，讲稿共13张，创作于星期日纯水在纯水在298K，0.1013MPa下下的汽化潜热的汽化潜热 纯乙醇在纯乙醇在298K，0.1013MPa下下的冷凝潜热的冷凝潜热再计算反应式再计算反应式(A)的的 10第10页，讲稿共13张，创作于星期日查得查得298K时各组分的标准状态下的绝对熵值时各组分的标准状态下的绝对熵值 ：组 分 C2H4(g)0.220H2O(l)0.070C2H5OH(l)0.16111第11页，讲稿共13张，创作于星期日12第12页，讲稿共13张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看9/26/2022第13页，讲稿共13张，创作于星期日