第五章化學(xué)反應(yīng)系第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)目的和要求掌握摩爾反應(yīng)Gibbs自由能的計(jì)算方法掌握化學(xué)反應(yīng)等溫方程式，并應(yīng)用其判斷反應(yīng)的方向理解化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)理解溫度、壓力、組成等因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能的計(jì)算教學(xué)目的和要求理解標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能的定義，會(huì)從數(shù)據(jù)表中查閱物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能變掌握標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能（298.15K）的計(jì)算方法（重點(diǎn)）了解標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能和溫度的關(guān)系第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容Gibbs自由能的規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能（298.15K）的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能和溫度的關(guān)系第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、Gibbs自由能的規(guī)定值1、標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能單質(zhì)或化合物在溫度T時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能：規(guī)定穩(wěn)定純單質(zhì)B在298.15K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的規(guī)定摩爾焓值為0，即化合物的規(guī)定摩爾焓298.15K時(shí)等于它在此溫度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓?；貞洠旱?頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月回憶標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵以熱力學(xué)第三定律S(0K)=0為始態(tài)，以溫度T、壓力P時(shí)的特定狀態(tài)Sm(T)為終態(tài)，求出1mol物質(zhì)的熵變△SB即為物質(zhì)B的規(guī)定摩爾熵Sm(B,T,P)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的規(guī)定摩爾熵稱標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵，用第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能單質(zhì)或化合物在溫度T時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能：當(dāng)T=298.15K時(shí)，（1）單質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能（2）化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能因?yàn)榧妓棺杂赡艿慕^對(duì)值不知道，所以只能用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，即將標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定單質(zhì)（包括純的理想氣體，純的固體或液體）的生成吉布斯自由能看作零，則：

在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)吉布斯自由能的變化值，稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能，用下述符號(hào)表示：（化合物，物態(tài)，溫度）通常在298.15K時(shí)的值有表可查。一、Gibbs自由能的規(guī)定值第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能（298.15K）的計(jì)算回憶標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計(jì)算，利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學(xué)反應(yīng)焓變?yōu)橛?jì)量方程中的系數(shù)，對(duì)反應(yīng)物取負(fù)值，生成物取正值。在標(biāo)準(zhǔn)壓力

和反應(yīng)溫度時(shí)（通常為298.15K）第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能計(jì)算二、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能（298.15K）的計(jì)算2、由反應(yīng)焓和反應(yīng)熵計(jì)算3、由自由能函數(shù)與焓函數(shù)計(jì)算式5-9、5-101、由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能計(jì)算第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能和溫度的關(guān)系計(jì)算非298.15K時(shí)化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)Gibbs自由能利用Gibbs-Helmhotrz方程，若反應(yīng)物、產(chǎn)物均處于各自的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，則第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月例5-1對(duì)反應(yīng)C(石墨)+H2O（g）=CO(g)+H2(g)，計(jì)算298.15K和500K時(shí)的(1)計(jì)算298.15K方法一：由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能計(jì)算方法二：由反應(yīng)焓和反應(yīng)熵計(jì)算第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月例5-1對(duì)反應(yīng)C(石墨)+H2O（g）=CO(g)+H2(g)，計(jì)算298.15K和500K時(shí)的(2)計(jì)算500K方法一：由反應(yīng)焓和反應(yīng)熵計(jì)算第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月方法二：第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)方向和限度教學(xué)目的和要求理解化學(xué)反應(yīng)的摩爾Gibbs函數(shù)的定義及其與化學(xué)反應(yīng)親和勢(shì)的關(guān)系掌握化學(xué)反應(yīng)等溫方程式，并應(yīng)用其判斷反應(yīng)的方向第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)Gibbs自由能和反應(yīng)的親和勢(shì)A化學(xué)反應(yīng)過程中Gibbs自由能變化化學(xué)反應(yīng)等溫方程第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、化學(xué)反應(yīng)Gibbs自由能和反應(yīng)的親和勢(shì)A1、化學(xué)反應(yīng)Gibbs自由能回憶多相多組分系統(tǒng)熱力學(xué)基本方程表示在等溫等壓下，反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)Gibbs自由能隨反應(yīng)進(jìn)度的變化率。第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、化學(xué)反應(yīng)親和勢(shì)3、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)方向判據(jù)第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化學(xué)反應(yīng)過程中Gibbs自由能變化1、無混合過程若化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中各物質(zhì)處于純態(tài)（彼此不混合）的假想條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)系統(tǒng)的Gibbs自由能隨反應(yīng)進(jìn)度變化關(guān)系式為：第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、無混合過程第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、有混合過程若A,B可形成理想氣態(tài)混合物，則G隨的變化關(guān)系：二、化學(xué)反應(yīng)過程中Gibbs自由能變化第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月三、化學(xué)反應(yīng)等溫方程化學(xué)反應(yīng)的等溫方程第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月理想氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K:無量綱量,T一定時(shí)為常數(shù),其數(shù)值與計(jì)量式的寫法有關(guān)當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)：第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)未達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行系統(tǒng)已達(dá)平衡系統(tǒng)未達(dá)平衡，反應(yīng)逆向進(jìn)行第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)教學(xué)目的和要求理解氣體混合物反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義式理解理想氣體反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式了解平衡常數(shù)K與Kp、Kx、Kf、Kn等的關(guān)系掌握有純凝聚相參加的理想氣體反應(yīng)中，其平衡常數(shù)的表達(dá)第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)液相（或固相）混合物與溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)多相反應(yīng)的平衡常數(shù)第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)1、理想氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、實(shí)際氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、液相（或固相）混合物與溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)1、混合物中反應(yīng)的平衡常數(shù)2、溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)A表示溶劑，B表示溶質(zhì)，則溶液中的化學(xué)反應(yīng)方程式寫成：第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)則反應(yīng)的摩爾Gibbs自由能：第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月若參加反應(yīng)的各組分不處于同一相,則屬于多相化學(xué)反應(yīng)，常壓下壓力對(duì)凝聚態(tài)的影響可忽略不計(jì)。一定溫度下CaCO3(s)分解反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),p(CO2,g)壓力為定值三、多相反應(yīng)的化學(xué)平衡第35頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月分解壓—一定溫度下分解反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),氣體的壓力分解溫度—分解壓為101.325kPa時(shí)的溫度對(duì)于純凝聚相與理想氣體間的化學(xué)反應(yīng),其Kθ的表達(dá)式中,只保留各氣體的分壓第36頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)各種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡的影響教學(xué)目的和要求理解溫度、壓力、組成等因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律教學(xué)內(nèi)容溫度對(duì)平衡的影響系統(tǒng)壓力對(duì)平衡的影響組成對(duì)平衡的影響應(yīng)用舉例第37頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、溫度對(duì)平衡的影響隨溫度升高而增大隨溫度升高而減小與溫度無關(guān)第3