第五单元化学平衡

物理化学化学平衡，内容有标准生成吉布斯自由能、温度 压力及惰性气体对化学平衡的影响、同时平衡、耦合反应、平衡常数的测定和平衡转化率的计算、复相化学平衡、化学反应的等温方程与平衡常数。

化学平衡

• 标准生成吉布斯自由能
  • 标准反应吉布斯自由能的变化值
    • 概念
      • 在温度T 时，当反应物和生成物都处于标准态，发生 反应进度为1 mol的化学反应Gibbs自由能的变化值，称 为标准摩尔反应吉布斯自由能变化值
    • 1.计算热力学平衡常数
    • 2. 计算实验不易测定的平衡常数
      • 盖斯定律
    • 近似估计反应的可能性
  • 标准摩尔生成吉布斯自由能
    • 在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时 吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成 吉布斯自由能，用下述符号表示：
  • 离子的标准摩尔生成吉布斯自由能
  • 数值的用处
• 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
  • 压力对化学平衡的影响
    • 根据Le chatelier原理，增加压力，反应向体积 减小的方向进行。
  • 惰性气体对化学平衡的影响
• 同时平衡
  • 在一个反应体系中，如果同时发生几个反应，当到达平衡态时，这种情况称为同时平衡。
    • 在一个反应体系中，如果同时发生几个反应，当到达平衡态时，这种情况称为同时平衡。
• 耦合反应
  • 设体系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。
• 平衡常数的测定和平衡转化率的计算
  • 平衡常数的测定
    • 物理方法 直接测定与浓度或压力呈线性 关系的物理量
    • 化学方法 用骤冷、抽去催化剂或冲稀等方 法使反应停止，然后用化学分析的方法求出平衡的组 成
  • 平衡转化率的计算
    • 平衡转化率又称为理论转化率，是达到平衡后， 反应物转化为产物的百分数。
• 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 应称为复相化学反应。只考虑凝聚相是纯态的情况， 纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相反 应的热力学平衡常数只与气态物质的压力有关
  • 解离压力
    • 某固体物质发生解离反应时，所产生气体的压 力，称为解离压力，显然这压力在定温下有定值。
    • 如果产生的气体不止一种，则所有气体压力的 总和称为解离压
• 化学反应的等温方程与平衡常数
  • 化学反应的方向与限度
  • 化学反应亲和势
  • 化学反应的平衡常数和等温方程式
    • 热力学平衡常数
  • 平衡常数与化学方程式的关系