物理期中

大学物理化学第八版第四章思维导图，包括化学反应的平衡条件，化学反应等温方程式和平衡常数，平衡常数表示法，衡常数的测定和反应限度的计算，反应的偶。

化学平衡

• 第一节 化学反应的平衡条件
  • 摩尔反应吉布森能
    • 任意封闭系统中，发生微小变化（T、P及化学变化），且W'=0时：dG=-SdT+Vdp+∑μBdnB
    • 变化在等温条件进行且保持μB不变
      • △rGm称为摩尔反应吉布斯自由函。表示等温等压下W'=0时吉布斯自由能随反应进度的变化率
      • μB不变的条件：在有限量的系统中发生微小的反应，即dξ很小，系统中各物质数量的微小变化不足以引起各物质的浓度变化，因而其化学势不变；或是在一个很大系统中发生了一单位的化学反应时，系统中各物质的浓度可视为不变。
  • 化学反应平衡条件
• 第二节 化学反应等温方程式和平衡常数
  • 化学反应等温方程
    • • Qp=
  • 标准平衡常数
    • 当化学反应平衡：
    • 可得：ΔrGm=−RTln⁡K⊖+RTln⁡Qp
• 第三节 平衡常数表示法
  • 气体反应平衡常数
    • K∅为热力标准平衡常数，为无量纲量。它越大，反应越完全
  • 液相反应的平衡常数
    • 理想溶液：由各物质的化学势表达式：
  • 复相化学反应
    • 复相反应 aA(l )+eE(g)=gG(S)+hH(g)
    • 常压下，压力对凝聚态想容量性质的影响可忽略不计，股参加反应的凝聚态可看成标准态
• 第四节 平衡常数的测定和反应限度的计算
  • 平衡常数测定
    • 判断系统达到平衡
      • 1、如果外界条件不变，平衡组成不随时间变化
      • 2、不论由反应物开始还是由产物开始进行反应，达到平衡时组成相同
      • 3、改变参加反应各物质初始浓度不影响平衡组成
        • 测量浓度和压力
          • 物理分析法
          • 化学分析法
  • 反应限度计算
    • 平衡转化率也称理论转化率或最高转化率
• 第八节 反映的偶
  • 设系统中发生两个化学反应，若一个反应中的产物在另一个反应是反应物之一，则称这两个化学反应为偶合反应
  • 偶合反应可以影响反应平衡位置，甚至使不能进行的反应偶合后进行
• 第七节 其他因素对平衡常数的影响
  • 压力对化学平衡的影响
    • 气体反应
      • 对反应
    • 液（固）相反应
      • 若P1=P∅ P2=任意状态的压力，则
  • 惰性组分对化学平衡的影响
  • 反应配比对化学平衡的影响
• 第六节 温度对平衡常数的影响
  • 反应吉布斯自由能随温度变化
    • 吉布斯-赫姆霍兹方程
    • • 若温度变化不大则
  • 范特霍夫方程
    • • 化学反应等压方程式
    • • • △rH∅m与温度无关
      • • △rH∅m与温度有关
• 第五节 标准状态下反应的吉布斯能变化及化合物的标准生成吉布斯能
  • 标准状态下反应的吉布斯能变化
    • 热化学方法：△rG∅m=△rH∅m-T△rS∅m计算
    • 实验测定：通过实验测定反应的平衡常数，计算反应的△rG∅m，
    • 利用化合物的标准生成吉布斯自由能计算反应的标准反应吉布斯能
    • 设计相应的电池的化学反应，根据△rG∅m=-zE∅F计算
  • 化合物的标准生成吉布斯能
    • 规定在标准压力下，最稳定单质的吉布斯自由能为0，由稳定单质生成1mol某化合物时反应的吉布斯能变化就是该化合物的标准生成吉布斯能
    • 作用：
• 浮动主题