摘要:2.化学反应等温式和标准平衡常数 由热力学可知.物质的摩尔自由能统一定义为: 对于一个任意的化学反应 pA + q B d D + eE 若反应体系中各种物质保持任一活度ai的情况下其反应进度ξ为1摩尔.其自由能变化为: ΔrGm= e Gm(E) + d Gm(D)- pGm(A)-qGm(B) = e[GmӨ(E)+RTlnaE]+d[GmӨ(D)+RTlnaD] -p[GmӨ(A)+ RTlnaA]-q[GmӨ(B)+ RTlnaB] =eGmӨ(E)+dGmP(D)-pGmP(A)-qGmP(B) +RT(lnaeE+lnadD- lnapA- lnaqB) = ΔrGmӨ+RTln 即: ΔrGm=ΔrGmӨ+RTln 令J代表反应在任意状态下的比值.则: ΔrGm= + RT lnJ 此式称为等温方程.反应: p A + q B d D + e E 达到平衡时, ΔrG = 0, 即: + RTln=0 对于一个确定的反应方程式.一定温度下.ΔrGmӨ一定.所以.平衡时的活度商(J)为一常数.记作,称为反应的标准平衡常数. = -RT ln 式中: 的单位为J·mol-1时.R取8.314J·mol-1·K-1.可以看出仅是温度的函数. 活度(ai):①气态物质i服从理想气体定律.其活度是ai .则,②溶液中溶质的离子或分子.它们的活度ai为:(γi为活度系数.为标准浓度.取1mol•L-1),③对纯固体.纯液体及溶液中的溶剂.ai看作1.的量纲为1. (1)对于溶液中进行的反应: p A(aq) + q B(aq) d D(aq) + e E(aq) 稀溶液中进行的反应.γA≈γB≈γE≈γD≈1, 看作ai与ci相等.和Kc在数值上相等.即有: = -RTlnKc (2)有气体参加的反应.将代入表达式中进行计算. p A(g) + q B(g) d D(g) + e E(g) = -RTln 经验平衡常数(无论是Kp .Kc)与标准平衡常数.它们的数值及量纲一般都不相等.

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Ⅰ.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。下表为一些化学键的键能数据

化学键
Si-Si
O=O
Si-O
键能/kJ·mol-1
a
b
c
 
写出硅高温燃烧的热化学方程式          
Ⅱ.利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe3+等可循环使用。写出下列电解池中总反应的离子方程式:

电解池A                                 。
电解池B                                 。
(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况),计算电解池B中生成Fe2+的物质的量为     mol。
Ⅲ.在一定的温度下,把2体积N2和6体积H2分别通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0,反应达到平衡后,测得混合气体为7体积。

请据此回答下列问题:
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别表示加入的N2、H2 和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。
①a=1,c=2,则b=      。在此情况下,反应起始时将向      反应方向(填“正”或“逆”)进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的取值范围是               
(2)在上述恒压装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是            ,原因是                             

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