8 化学反应平衡
8.1 化学反应平衡基础
8.2 化学反应平衡常数
8.1 化学反应平衡基础
化学反应的计量关系和反应进度
?? ????? 44332211 AAAA ????
∣ υi∣ 为化学计量系数 stoichiometric coefficient
υi为化学计量数 stoichiometric number
反应物的 υi取负值，生成物的 υi取正值
考虑下列化学反应
nN2 = -1,nH2 = -3,nNH3 = 2
反应进行时，各物质量的变化 dni与 ni的比值
都相等。
2 2 332N H N H?
?
nnn
d
dndndn
NH
NH
H
H
N
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3
3
2
2
2
2
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n
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dni与 ni的普遍关系为
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o
iioi
i n
n
n
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例 8-1 一系统发生下列反应
各物质的初始含量为 1molCH4,2molH2O,1molCO和
5molH2 。求 ni和 yi对 ?的函数关系式。
解
4 2 23C H H O C O H??
23111
95121
???????
??????
?
?
i
ioo nn
nn
??? 22 OHn
??? 1COn
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n
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29
35
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Hy
如果系统中有 N个组分，同时有 r个独立反应发生
υi,j为第 j个反应中 i组分的化学计量数
? ?N,,,inn r
j
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1
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定义 ?
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y
1
1
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j
CH4 H2O CO CO2 H2 υj
1 -1 -1 1 0 3 2
2 -1 -2 0 1 4 2
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j
jj,iioi ?21
1
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21 252 ?? ???OHn
1??COn
21 432 ?? ??Hn
2134 ?? ???CHn
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21
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8.2 化学反应平衡常数
（ 1） 化学反应平衡准则
0??
?
?
??
?
?
?
P,T
)nG(
?
（ 2）标准自由焓变化与平衡常数
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?n? ddn ii
? ?n?? i iiP,T d)nG(d
单个反应
0)nG(
P,Ti
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??
?
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平衡时
标准状态
– 纯组分 i
– 体系温度
– 使用者规定的相态
– 使用者规定的压力 (通常 100kPa)
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i
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化学反应的平衡常数,
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RT
Ge x pK
? n?? i oiio GG
（ 3）平衡常数的计算
RT
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i
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（ 4）温度对平衡常数的影响
如果将 ?Ho当作常数
2
o
RT
H
dT
Klnd ??
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1
o
1 T
1
T
1
R
H
K
Kln
K 与 T的关系
8.1 化学反应平衡基础
8.2 化学反应平衡常数
8.1 化学反应平衡基础
化学反应的计量关系和反应进度
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∣ υi∣ 为化学计量系数 stoichiometric coefficient
υi为化学计量数 stoichiometric number
反应物的 υi取负值，生成物的 υi取正值
考虑下列化学反应
nN2 = -1,nH2 = -3,nNH3 = 2
反应进行时，各物质量的变化 dni与 ni的比值
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各物质的初始含量为 1molCH4,2molH2O,1molCO和
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8.2 化学反应平衡常数
（ 1） 化学反应平衡准则
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（ 2）标准自由焓变化与平衡常数
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单个反应
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平衡时
标准状态
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– 体系温度
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