物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案第五到八单元

第五章 化学平衡

一．基本要求

1．掌握化学反应等温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。

2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。

3．掌握标准平衡常数K 与 rGm在数值上的联系，熟练用热力学方法计算 rGm，

从而获得标准平衡常数的数值。

4．了解标准摩尔生成Gibbs自由能 fGm的定义和它的应用。

5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van’t Hoff公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。

二．把握学习要点的建议

把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应等温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。

本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ，如果在一个很大的系统中， 1 mol。

严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物

质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入 rGm中，所以在计算标准

平衡常数时，只与气体物质的压力有关。

学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。

rGm RTlnKp，由于标准平衡常数与 rGm在数值上有联系，所以有了 rGm的

值，就可以计算Kp的值。定义了标准摩尔生成Gibbs自由能 fGm，就可以很方便地用热力学数据表中个物质的 fGm值，来计算反应的 rGm，从而可以求出标准平衡常数。

为什么说 rGm与Kp仅是在数值上有联系呢？因为它们处于不同的状态， rGm处于标准态，而Kp处于平衡态，它们之间的关系可以这样来理解。根据公式：

( rG

mTp,

)

Gr

RTl nm

B

pB

p

B

在等温、等压不做非膨胀功时，化学反应达到平衡，( rGm)T,p 0，才得到