1§3-3化學(xué)反應(yīng)等溫方程用范特荷夫等溫方程來回答任意條件下反應(yīng)進行的方向。設(shè)有理想氣體反應(yīng)：aA+bB=yY+zZ

即0=∑

為保證反應(yīng)前后系統(tǒng)總壓及各物質(zhì)的分壓均保持不變，從而維持化學(xué)勢為定值，反應(yīng)系統(tǒng)中各組分的量須足夠大。2令：設(shè)平衡狀態(tài)下各組分的分壓為peq，而非平衡狀態(tài)下各組分的分壓為pB′,則：J

稱為分壓商所以：3稱為范特荷夫等溫方程。若J

<K

則rGm<

0正向進行

J

=K

則rGm=0

呈平衡

J

>K

則rGm>

0逆向進行重要的應(yīng)用價值：在一定的溫度下，K

(T)是一定的，而J

除與T有關(guān)外，還與系統(tǒng)總壓和組成有關(guān)。因此，我們可以通過有目的的調(diào)控反應(yīng)條件，人為地改變J

和K

的相對大小，使反應(yīng)向規(guī)定的目的產(chǎn)物的方向進行。aA+bB

yY+zZaA+bB=

yY+zZaA+bB

yY+zZ4鋼鐵在熱處理爐中可被CO2氧化：

Fe（s）+CO2（g）==FeO（s）+CO（g）已知在1103K時反應(yīng)的K

=2.4,問(1)當(dāng)爐氣中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)分別為0.6和0.4時,鋼鐵是否被氧化?(2)若向爐氣中通入N2氣,使CO,CO2和N2的體積分?jǐn)?shù)分別為0.45,0.15和0.40,鋼鐵是否還能被氧化?(設(shè)系統(tǒng)總壓為p)解:(1)p(CO)=0.60p,p(CO2)=0.40p

J

<K

則rGm<

0,

反應(yīng)正向進行,鋼鐵將被氧化.5(2)p(CO)=0.45p,p(CO2)=0.15pJ

>K

則rGm>0,

反應(yīng)逆向進行,鋼鐵不被氧化.J

稱為分壓商，其SI單位為1。6(1)可以看出,添加惰性氣體,降低有害氣體的用量,既可改善操作條件,減少環(huán)境污染,又保證質(zhì)量,還有經(jīng)濟效益,何樂而不為!(2)利用等溫方程可以準(zhǔn)確預(yù)言如何控制熱處理氣氛,以便做到無氧化加熱;(3)雖然等溫方程是由理想氣體反應(yīng)推導(dǎo)出來的,但是,它可以用于任意化學(xué)反應(yīng),如純凝聚系統(tǒng)的反應(yīng)。在用于純凝聚系統(tǒng)的反應(yīng)時,J

不是用分壓,而是用濃度或活度表示。7實際應(yīng)用此方程解決有關(guān)平衡問題Kx,Ka,Kp等平衡常數(shù)不學(xué)。8練習(xí)1

欲用烘箱干燥Ag2O,若烘箱溫度110℃,判斷Ag2O能否分解。解：Ag2O分解反應(yīng)Ag2O＝2Ag+1/2O2

計算Ag2O分解反應(yīng)110℃下的KyKy與Jy比較.Ky>Jy要分解，Ky<Jy穩(wěn)定。或者計算Ag2O分解反應(yīng)110℃下的分解壓分解壓與空氣中pO2=0.21101325Pa比較分解壓<pO2穩(wěn)定，分解壓>pO2就要分解。9利用算出Ky(383K)=0.1558與Jy比較，可知，Ag2O不能分解。解：Ag2O分解反應(yīng)Ag2O＝2Ag+1/2O2

10已算出Ky(383K)=0.1558分解壓p=?解得p=2427.6Pa。空氣中pO2比較:pO2=0.21101325Pa=21278.25Pa分解壓<pO2,Ag2O不分解。為使Ag2O穩(wěn)定，干燥時要放在真空烘箱。這句話必須考慮清楚。。。11[例3-5]銀可能受到H2S(g)的腐蝕而發(fā)生下面的反應(yīng)：H2S（g）+2Ag（s）=Ag2S（s）+H2（g）今在25

℃及101325

Pa下將Ag放在等體積分?jǐn)?shù)的H2和H2S混合氣體中，問：（1）銀能否發(fā)生腐蝕生成Ag2S(s)？（2）在混合氣體中H2S的分?jǐn)?shù)低于多少才不至于發(fā)生腐蝕？已知25

℃時，Ag2S(s)和H2S(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs函數(shù)為-40.25和-32.90kJ

mol-1.12解:（1）298.2K時,反應(yīng)的ΔrGm

=(-40.25+32.90)kJ

mol-1

=-7.35kJ

mol-1J

＜K

，所以銀能被H2S(g)腐蝕生成Ag2S(s)。13（