物理化学第五版课件
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第五章第五章化学平衡问题:1.在一定条件下,反应物能否按预期的反应变成产物?2.如何提高产物的量?3.在一定条件下,反应的极限产率为多少?4.极限产率怎样随条件变化?研究的内容:1.化学平衡是研究化学反应方向和限度的关键。
2.本章讨论应用热力学第二定律的平衡条件来处理化学平衡问题。
3.将用热力学方法推导化学平衡时温度、压力、组成间的关系,并计算平衡组成。
4.如何改变条件可得到更大的产率?将通过热力学计算讨论温度、压力、组成等条件如何影响平衡。
1、摩尔反应Gibbs 函数与化学反应亲和势§5.1化学反应的等温方程在T,p一定的条件下,对0 = ΣνB B的化学反应进行时,∆r G m与系统组成的关系。
吉布斯函数判据:∆≤pT,G< 自发= 平衡(恒T,p,及W ’= 0)定义:()5.1.1a ∆mr G A −=表示在恒T ,p ,及W ’= 0时,化学反应进行的推动力。
≥T,p A > 正向自发= 平衡< 逆向自发(恒T ,p ,及W ’= 0)化学反应亲和势(简称亲和势)由吉布斯判据:2.∆r G m 与反应进度的关系,平衡条件某一化学反应0 = Σv B B ,在恒T ,p 下:()5.1.2a d d BBB ∑=n µG ξνn d d B B =Q ()5.1.2b d d BB B ∑=ξµνG ()∑==⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂B B B m r 5.1.3∆µνG ξG pT,()5.1.1b ∆m r pT,ξG G A ⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂−=−=定义{G }N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)恒T ,p 下,均相化学反应0 = Σv B B ,如:0⎛⎞∂<⎜⎟∂ξ⎝⎠T,pG 0⎛⎞∂>⎜⎟∂ξ⎝⎠T,pG 0⎛⎞∂=⎜⎟∂ξ⎝⎠T,pG {G }{ξ}反应系统G~ξ关系示意图A>0A<0A=03.化学反应的等温方程恒T 、恒p ,且W´= 0时,对于理想气体间的化学反应∑=BB B 0ν其任一组分的化学势是:⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=p p RT µµB B B ln ()5.1.4a ln ∆B B B B B B m r ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=∑∑p p νRT µνG ∑=BB B mr ∆µνG 代入BBB B B B ln ln ννp p RT RT p p ⎛⎞⎛⎞=∑∏⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠()r m B BB∆ 5.1.5G νµ=∑压力商J p它仅是温度的函数。