化学平衡

考研物理化学，根据傅献彩和朱文涛两个版本编制的思维导图，用于考研复习，期末复习的思维导图！希望可以帮助到大家快速梳理物理化学知识！

化学平衡

• 化学反应的平衡条件
  • 化学反应的平衡条件和反应进度ξ的关系
    • 反应进度ξ
    • 适用条件：① 等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应 ② 反应过程中，各物质的化学势保持不变
    • 平衡条件
      • • 反应自发向右进行
      • • 反应自发向左进行
      • • 反应达到平衡
  • 反应亲和势A
    • 平衡条件
      • A>0，反应正向进行
      • A<0，反应逆向进行
      • A=0，反应达平衡
• 化学反应的平衡常数和等温方程式
  • 气相反应的平衡常数
    • 对实际气体
      • • 朱文涛版：逸度商是用 J 表示
    • 对理想气体
  • 溶液中反应的平衡常数
    • 非理想液态混合物，与Raoult定律有偏差
      • 系统达平衡时
    • 在理想稀溶液中，溶质服从Henry定律
    • 在理想稀溶液中，对Henry定律有偏差
      • 溶质B的浓度用质量摩尔浓度mB 表示
      • 溶质B的浓度用物质的量浓度表示
• 平衡常数的表示式
  • 对理想气体
    • 用压力表示
      • 与 T, p 有关，如果压力不大的情况下γB ≈ 1，此时可以看做只与温度有关
    • 用摩尔分数表示
      • 一般与 T, p 有关
    • 用物质的量浓度表示
      • 对于理想气体，只与 T 有关
  • 对非理想气体
  • 液相反应平衡常数
    • 理想溶液反应
    • 理想稀薄溶液反应
    • 非理想溶液反应
• 复相化学平衡
  • 复相化学反应有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应(若s, l为纯物质, g为理想气体)
  • • 复相化学反应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关，与凝聚相无关
  • 解离(分解)压力，如碳酸钙：
    • 若分解气体不止一种，则气体的总压称为解离(分解)压力
• 标准摩尔生成Gibbs自由能
  • 标准状态下反应的Gibbs自由能变化值
    • 的用途
      • 计算平衡常数
      • 计算实验不易测定的标准 Gibbs自由能变化值和平衡常数
      • 近似估计反应的可能性
    • 的计算方法
      • 热化学方法
      • Hess 定律
      • 电化学法
  • 标准摩尔生成Gibbs自由能
    • 定义：在标准压力下，由稳定单质生成单位物质的量化合物时Gibbs自由能的变化值
    • 用途
      • 计算任意反应在298.15 K时的
      • 判断反应的可能性
      • 求
• 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响
  • 温度对化学平衡的影响
    • • 对吸热反应，升高温度，对正反应有利 对放热反应，升高温度，对正反应不利
    • 温度变化不大
      • 只要知道某个温度的平衡常数，就能求反应焓变
    • 温度变化较大
  • 压力对化学平衡的影响
    • 理想气体混合物
    • 非理想气体
    • 对于凝聚相
      • 压力变化很大时
        • 增加压力，对正反应不利
        • 增加压力，对正反应有利
      • 压力变化不大时，可以忽略
  • 惰性气体对化学平衡的影响
    • 在温度和总压力不变条件下加入惰性气体: 在这种情况下,惰性气体相当于起了稀释作用，和减少反应系统的总压的效果是一样的。化学平衡向气体分子数增加的方向移动
    • 在温度和体积不变条件下加入惰性气体: 可逆反应在等温等容下达到平衡后，加入惰性气体，系统的总压力增大，但反应物和产物的分压力不变，化学平衡不发生移动
• 同时化学平衡
  • 定义：在一个反应系统中，如果同时发生几个反应，当到达平衡态
  • 在处理同时平衡的问题时，要考虑每个物质的数量在各个反应中的变化，并在各个平衡方程式中同一物质的数量应保持一致
• 反应的耦合
  • 设系统中发生两个化学反应，若一个反应的产物在另一个反应中是反应物之一，则这两个反应称为耦合反应
• 近似计算
  • 估计反应有利温度