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第六章 化学平衡 一、主要概念 压力商，标准平衡常数，转化率，产率 二、主要公式与方程 1．理想气体反应的等温方程： Δ rGm = Δ rGmθ +RTlnQp θ (1) 压力商 Qpθ 注意：对于多相反应，通常只考虑气相组分，固相或液相的活度近似认为为1。 (2) Δ rGmθ = -RT ln Kθ (3) 标准平衡常数：K θ=exp(-ΔrGmθ /RT) =QPθ (平衡) (4) Δ rGm = Δ rGmθ +RTlnQp = RTln(Qp / Kθ) 0 即Qp Kθ 时反应正向进行 2．平衡常数与温度的关系-化学反应的等压方程 dlnKθ / dT = Δ rHmθ /(RT2) ( 微分式) Δ rHmθ为常数 ln(K2θ / K1θ) = -(Δ rHmθ /R)(1/T2 - 1/T1) (定积分) lnKθ = -(Δ rHmθ /R)(1/T ) + C (不定积分) 三、典型的计算类型 1．Δ rGmθ的计算 (1)由标准生成吉布斯函数计算：Δ rGmθ =Σ vB ΔfGmθ，B (2)由Δ rHmθ和Δ rSmθ 计算：Δ rGmθ =Δ rHmθ -T Δ rSmθ (3)由平衡常数计算： Δ rGmθ = -RT ln K θ (4)恒温恒压下，ΔrGm = Δ rGmθ +RTlnQp = RTln(Qp θ / K θ) 0 即Jp θ K θ 时反应正向进行 2．平衡常数的计算 (1)由Δ rGmθ计算：K θ =exp(-Δ rGmθ /RT) (2)由平衡组成计算：K θ =QP θ(平衡) (3 )由K θ (T1)计算K θ (T2)：利用等压方程。 第八、九、十章 电化学 第八、九、十章 电化学 第八、九、十章 电化学 摩尔电导率随浓度变化关系（P19） （P25） κ =1/ρ 离子强度的定义：I=ΣmBZ2B/2 （P34） 第八、九、十章 电化学 可逆电池的设计 （P63，P67）书写电池表达式和电极方程式 生物物理化学复习提纲 第二章 热力学第一定律与热化学 一、重要概念 系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓 二、重要公式与定义式 1. 体积功：δW= -p外dV 热力学第一定律：Δ U = Q+W ， dU =δQ +δW 适用范围：封闭体系的任何变化 3．焓的定义： H=U + pV 4．热容：CV，m = δQ V /dT = (? Um/? T )V Cp，m = δQ p /dT = (? Hm/? T )P 理想气体：Cp，m- CV，m=R ；凝聚态：Cp，m- CV，m≈0 理想单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m= CV，m+R=5R/2 5. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓Δ fHBθ (T)或标准燃烧焓Δ c HBθ (T)计算 Δ rHmθ = Σ vB Δ fHBθ (T) = -Σ vB Δ c HBθ (T) 6. 理想气体的可逆绝热过程方程： p1V1γ= p2V2γ ，p1V1/T1 = p2V2/T2 ，γ=Cp，m/CV，m 三、各种过程Q、W、Δ U、Δ H 的计算 1．解题时可能要用到的内容 (1) 对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。 恒温过程dT=0， Δ U=ΔH=0 非恒温过程，Δ U = n CV，m Δ T， Δ H = n Cp，m Δ T 单原子气体CV，m =3R/2，Cp，m = CV，m+R = 5R/2 (2) 对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或体积无关，即 Δ U≈Δ H= n Cp，m Δ T 2． 恒压过程：p外=p=常数，无其他功W=0 (1) W= -p外(V2-V1)， Δ H = Qp = n Cp，m dT， Δ U =Δ H-Δ(pV)，Q=Δ U-W (2) 真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=Δ U 理想气体(Joule实验)结果：dT=0，W=0，Q=Δ U=0，Δ H=0 3. 恒容过程 ：dV=0 W=0，QV =ΔU = n CV，mdT，ΔH=Δ U+VΔ p 4．绝热过程：Q=0 W=-pdV = Δ U = n CV，mdT