第五章化学平衡
5－1．在某恒定的温度和压力下，取
01mol的Ag进行如下化学反应：AgBg
若

0B


0A
，试证明，当反应进度05mol
时，系统的吉布斯函数
G
值为最小，这时
A，B
间达到化学平衡。解：设反应进度为变量
AgBg
t0tt平
BB

A0
0
0

A

B
00

BB，
A
0－
B
0－B，
A＋
B
0
气体的组成为：yA
A
0B1，yB
B


0

0

0
各气体的分压为：pApyAp1，pBpyBp

0

0
各气体的化学势与的关系为：A


0A
RTl

pAp0


0A
RTl

pp0
1
0
B
B0
RTl

pBp0
B0
RTl

pp0

0
由
G＝
AA＋
BB
＝
A

0A
＋
B

0B
＋

ART
l

pp0
1


0

＋

B
RT
l

pp0

0
＝

0－

0A
＋

0B
＋
0
RT
l

pp0
＋

0

RT
l
1

0

＋
RT
l

0
因为

0B


0A
，则
G＝
0

0A
＋
RT
l

pp0
＋

0


RT
l
1

0

＋
RT
l

0

G
T

p

RT
l

0

2G2
T

p


0RT
0
＜0
令

G
T

p

0
105此时系统的G值最小。
01
51
f5－2．已知四氧化二氮的分解反应N2O4g2NO2g
在29815K时，rGm0＝475kJmol－1。试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方
向。
1N2O4100kPa，NO21000kPa2N2O41000kPa，NO2100kPa3N2O4300kPa，NO2200kPa解：由Jp进行判断
K0＝exp－rGm0＝exp－47500＝01472
RT
R29815
Jp＝
p2NO2
pp0N2O4
1Jp＝10002＝100Jp＞K0反应向左进行。或ΔrGm＝161654kJmol－1100100
2Jp＝1002＝01Jp＜K0反应向右进行。或ΔrGm＝－09677kJmol－11000100
3
Jp＝2002＝13333Jp＞K0反应向左进行。或ΔrGm＝54631kJmol－1
300100
5－3．一定条件下，Ag与H2S可能发生下列反应：2Ags＋H2SgAg2Ss＋H2g
25℃100kPa下，将Ag置于体积比为10∶1的H2g与H2Sg混合气体中。1Ag是否会发生腐蚀而生成Ag2S？2混合气体中H2S气体的体积分数为多少时，Ag不会腐蚀生成Ag2S？
已知25℃时，H2Sg和Ag2Ss的标准生成吉布斯函数分别为－3356kJmol－1和－4026kJmol－1。
解：设反应体系中气相为理想气体，则
ΔrGm＝rGm0
＋RTl

pH2pH2S
1ΔrGm＝－4026＋3356＋R×29815×103×l
10＝－67＋5708＝－0992kJmol－1
ΔrGm＜0，Ag会发生腐蚀而生成Ag2S。
2当ΔrGm＞0时，r