一、标准平衡常数与标准吉布斯能变的关系
任意一化学反应的摩尔自由能变ΔrGm,都可以用化学反应的等温方程式进行计算:
反应达到平衡时,ΔrGm = 0,此时反应商 Q 用 KӨ 代替:
对溶液反应,KӨ的表达式为:
对气体反应,KӨ的表达式为:
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在
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写标准平衡常数表达式时,应注意以下几点:
(1)固体或纯液体,不写入表达式。如:
(2)在稀溶液中进行的反应,溶剂无论是否参与反应,均不写入表达式中。如:
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(3)标准平衡常数的值,与反应方程式的写法有关。如:
在书写标准平衡常数表达式时,应注意以下几点:
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(4)正、逆反应的平衡常数互为倒数关系。
反应商Q 的表达式的书写原则与KӨ 相同。
在书写标准平衡常数表达式时,应注意以下几点:
KӨ反映了化学反应的本性, KӨ越大,化学反应向右进行越彻底。它是在一定温度下,化学反应最大限度的量度。 KӨ与温度有关而与反应的起始状态无关。
通过热力学数据可以计算标准平衡常数,或者通过反应物和产物的平衡浓度或平衡分压计算标准平衡常数。
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【
分析
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】求算900℃时反应的ΔrG Ө m,1173.15K,并利用式(6-22)求出反应的标准平衡常数KӨ 。
【解】查附录得: C(gra) + CO2(g) = 2CO(g)
ΔfHӨm,298.15K/(kJ·mol-1) 0 -393.5 -110.5
S Ө m,298.15K/(J·K-1·mol-1) 5.7 213.8 197.7
= -110.5 kJ·mol-1×2- (-393.5 kJ·mol-1)
= 172.5 kJ·mol-1
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=197.7 J·K-1·mol-1×2- (213.8 +5.7) J·K-1·mol-1
=175.9 J·K-1·mol-1
=172.5 kJ·mol-1-1173.15K× 175.9 × 10-3kJ·K-1·mol-1
= -33.9 kJ·mol-1
KӨ=32.5
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