冶金原理:如何应用等温方程的热力学原理来分析化学反应的方向?

Question

冶金原理:如何应用等温方程的热力学原理来分析化学反应的方向?

Answer 1

1、范特霍夫等温方程：
△rG m (T) = △rGm θ (T) + RT ln J
此方程主要是表现出标态和非标态吉布斯自由能的关系,通常用其来判断一个化学反应的方向实际是比较任意态的J和平衡态的K的相对大小,来判断一个反应是否自发进行：
若反应达到平衡时：
△rG m (T) = △rGm θ (T) + RT ln J = 0
此时：△rGm θ (T) = - RT lnKθ 代入：
△rG m (T) = - RT lnKθ + RT ln J
若反应要自发进行,△rG m (T) < 0 ,即：- RT lnKθ + RT ln J < 0,J < Kθ
2、判断反应进行的方向：
J < Kθ 正向自发反应
J = Kθ 平衡
J > Kθ 逆向反应
3、实例：
如反应：
3/2 O2 + 2Al = Al2O3
判断此反应能否自发正向反应,则根据任意时候p(O2)分压来判断看其J是不是小于Kθ,若J < Kθ,反应继续,若相等,此时平衡.