化学反应的方向与限度
化学反应的方向与限度
化学家从大量的客观事实中发现，绝大多数放热反应在 298 K和101.325 kPa下往往是自发进行的。一百多年前，贝 塞罗（Berthelot）和汤姆逊（Thomson）曾提出根据化学反 应热效应来判断化学反应的自发性。焓变ΔrH 能自发进行，反之，焓变ΔrH为正值的则是非自发反应，且 ΔrH的值越负，自发进行的倾向性就越大。放热反应之所以能 够使反应自发进行是因为反应体系总是趋向最低势能状态。 ΔrH越负，反应放热量越多，反应进行得越完全。但放热反应 并不是判断反应自发性的唯一标准，有些吸热反应在一定条件 下也能自发进行，如碳酸钙的高温分解反应。
化学反应的方向与限度
1. 绝热过程
发生绝热过程时，系统与环境间无热交换，根据热力学第二定 律可以导出：
ΔS≥0(ΔS>0为不可逆过程，ΔS=0为可逆过程) （3-17）
式（3-17）表明，在可逆绝热过程中，系统的熵不变；在不可 逆绝热过程中，系统的熵增加；绝热系统不可能发生ΔS<0的变化， 即一个封闭系统从一个平衡态出发，经过绝热过程到达另一个平衡 态，它的熵不会减少。这个结论是热力学第二定律的一个重要结果， 即在绝热条件下，趋向于平衡的过程使系统的熵增加。
化学反应的方向与限度
尽管反应焓变ΔrH是正值，是吸热反应，但在高温下反 应也能够进行。可见反应能否自发进行除了反应体系倾向最 低势能状态这一原因外，还有其他原因起作用。
化学反应的方向与限度
三、 熵的概念
在研究碳酸钙分解反应中可以发现，排列有序的碳酸钙 晶体除了生成氧化钙以外，还生成了二氧化碳气体，反应前 后物种数增加了，而且反应体系也从一种非常有序的晶体状 态变成了无序的混乱状态，这种混乱程度较大的状态变化就 是使反应能够自发进行的另一个推动力。
需要注意的是，计算环境熵变时使用系统与环境实际交换热 的负值，而求取系统的熵变则必须使用可逆过程的热温商之和。
化学反应的方向与限度
4. 标准摩尔反应熵
化学反应的方向与限度
五、 自由能变和反应方向
1. 自由能变
1876年美国科学家吉布斯（Gibbs）提出并证明了自发性的 标准是它产生有用功的本领，他证明了在恒温恒压下如果一个反 应无论在理论上和实践上都能用来做有用功，则这个反应是自发 的，如果需要环境提供有用功反应才能发生，则这样反应就不能 自发进行。为了衡量体系在恒温和恒压下做功的本领，热力学定 义了一个新函数G，称为吉布斯函数，亦称作吉布斯自由能，简 称自由能，且G=H-TS。与热力学能和焓相同，它也是系统的广 度性质，单位也是J或kJ。
无机化学
化学反应的方向与限度
一、 自发过程
自然界发生的过程都有一定的自发性，如水往低处流、高 温物体向低温物体的传热过程、气体的真空膨胀、溶质自高浓 度向低浓度的扩散过程等。这种无需外力帮助就能自动发生的 过程称为自发过程。
同样，对于其他的自发过程也有相同的结论。所以自发过 程的共同特征是有方向性，是不可逆的。所谓的不可逆过程， 就是指不能简单逆转完全复原的过程。人类在长期实践的基础 上总结出一条规律：一切自发过程都是不可逆过程。这就是热 力学第二定律的经验表述。
思考题3-2
若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它只是从海水 中吸热而将热全部转变为功。你认为这种机器能造成吗？为 什么？这种设想违反热力学第一定律吗？
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二、 化学反应的自发性
根据自发过程的特点， 可以根据高度差判断水流的 方向，根据温差判断热传递 方向，根据压力差判断气体 膨胀的方向，那么，化学反 应的自发性可否客观地进行 判断呢？判断的依据又是什 么呢？
化学反应的方向与限度
混乱度是有序性的反义词。体系的混乱度和体系分子运动程 度直接有关，也和体系能量输入的大小有关。固态晶体中分子间引 力占主导作用，结构粒子被紧紧束缚并固定在具有完美秩序的晶格 位置上，混乱度很低；加热晶体使晶格粒子的热运动加剧，混乱度 增加，当升温到熔点时，分子运动很大程度上克服了分子间引力， 由晶格点上的摆动运动变到无固定位置的自由运动，分子运动处于 更大的混乱状态；继续升温到液体沸点时，分子获得足够的势能和 动能，基本上克服了分子间引力而进入混乱度更大的气体分子运动 状态，且随着温度的增加，混乱度更大。
化学反应的方向与限度
2. 隔离系统
隔离系统与环境无任何能量的交换，故环境对系统无任何影响。 将式(3-17)用于隔离系统，可得出：
ΔS（隔）≥0(ΔS>0时，过程能自发进行；ΔS=0时，平衡状态) (3-18)
式(3-18)表明，不受环境的任何影响，在隔离系统中发生的不可 逆过程一定是自发过程，它使系统熵值增大；隔离系统中的可逆过程 亦即系统达到了平衡状态；在隔离系统中不可能发生熵值减小的过程， 这就是著名的熵增加原理。
化学反应的方向与限度
普朗克于1927年提出假设：温度趋于0 K时，任 何纯物质完美晶体的熵值都等于零。所谓完美晶体， 是指晶格结点上排布的粒子(分子、原子、离子等)只以 一种方式整齐排列而完美无缺。有两种或两种以上排 列方式的则不是完美晶体。
化学反应的方向与限度
四、 熵变和反应方向
体系状态发生变 化，混乱度也随之变 化，体系混乱度的变 化称之为熵变，用ΔS 表示。
化学反应的方向与限度
自发过程都可以用来做功，如水从山上流下来可以推 动水轮机做机械功，气体膨胀做体积功，而这些自发过程 一旦发生，体系做功能力就会下降。当然，自发过程的进 行有一个限度，如在两个有温差的物体之间的传热只能进 行到等温状态，即达到热平衡。也就是说自发过程总是单 向地趋于平衡状态。
化学反应的方向与限度
化学反应的方向与限度
3. 非隔离系统
一般的系统大多是非隔离系统，此时若应用熵判据，需将 系统与环境合并为一个大的隔离系统，分别求出原系统和原环 境的熵变，它们的和即为该大的隔离系统的熵变，利用该大隔 离系统熵变的符号即可判断过程的自发性或平衡状态。
化学反应的方向与限度
这就解决了多数情况下环境熵变的计算问题。这样，只要求 出了系统的熵变，两者之和的符号即可用于判断过程是自发还是 达到了平衡状态。
《化学反应的方向与限度》反应进度与限度
《化学反应的方向与限度》反应进度与限度在我们的日常生活和科学研究中，化学反应无处不在。
从食物的消化到工业生产中的各种过程，化学反应都在发挥着关键作用。
而理解化学反应的方向与限度，特别是其中的反应进度与限度，对于我们深入认识和控制化学反应至关重要。
首先，咱们来聊聊什么是化学反应的方向。
简单来说，就是指一个化学反应是朝着生成产物的方向进行，还是朝着反应物的方向进行。
这就好像是在一条路上，化学反应需要选择是往前走还是往后退。
有些反应一旦开始，就会自然而然地朝着生成产物的方向进行，直到反应结束，而有些反应则可能在中途就停止了，甚至还有可能会逆转方向。
那么，是什么决定了化学反应的方向呢？这就得提到热力学的一些概念了。
其中一个重要的因素就是能量的变化。
在化学反应中，如果产物的能量比反应物的能量低，那么这个反应就更倾向于向前进行，因为这样可以释放出能量，让整个系统变得更加稳定。
就好比一个球从高处滚向低处，是一种自然的趋势。
另外，熵的变化也是决定化学反应方向的关键因素。
熵可以理解为系统的混乱程度。
一般来说，一个反应如果能使整个系统的熵增加，那么它就更有可能发生。
比如说，气体的扩散就是一个熵增加的过程，气体分子从一个小空间扩散到一个大空间，变得更加混乱无序。
接下来，咱们说一说反应进度。
反应进度是用来衡量化学反应进行程度的一个物理量。
它就像是一个进度条，告诉我们反应进行到了哪一步。
想象一下，我们有一个化学反应 A ＋B → C ＋ D 。
在反应过程中，反应物 A 和 B 会逐渐减少，产物 C 和 D 会逐渐增多。
反应进度就是用参与反应的物质的量的变化来表示的。
比如说，如果 A 物质消耗了一定的量，我们就可以根据化学方程式中A 与其他物质的化学计量关系，计算出反应进度。
反应进度的概念非常有用，它可以帮助我们定量地描述化学反应的进行情况。
通过测量反应过程中各种物质的浓度变化，我们就能计算出反应进度，从而了解反应是在快速进行还是已经接近尾声。
化学反应方向和限度
一、化学平衡常数（续3）
【注意】 3.平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有 关。同一个化学反应，化学方程式的书写方式不 同，平衡常数不同。如，
对于给定的化学反 应，正，逆反应的 平衡常数互为倒数。 一个化学反应的某一浓度平衡常数表达式与该反应的 化学方程式的一种表示形式相对应，因此不能笼统地 说某一反应的平衡常数的数值是多少。且平衡常数的 单位也与化学方程式的表示形式一一对应。
熵（S）：衡量一个体系混乱度的物理量。 大多数反应有向体系的混乱度增大的方向进行的趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可见：熵变是影响化学反应是否自发进行的因素之一。 △S > 0,有利于反应自发进行。
▲焓判据和熵判据的应用
1、由焓判据知∶放热过程（△H﹤0）常常 是容易自发进行； 2、由熵判据知∶若干熵增加（△S﹥0）的 过程是自发的；
根据浓度、压强、温度对化学平衡的影响，能 不能概括出一个外界条件与平衡移动方向关系 的普遍原理？（同学们思考）
勒夏特列原理：
在密闭体系中，如果仅改变平衡体系的一个条 件，化学平衡总是向着能减弱这个改变的方向 移动。
风采展示：
1、化学反应2A+B==2C达到平衡后升高温度，C的量增加，关于此 反应说法 正确的是 （ ） A、放热反应 B、没有显著热量变化 C、吸热反应 D、原平衡没有移动 2、有一处于平衡状态的反应A(g) + 3B(g) == 2C(g)△H<0,为了使平 衡向生成C的方向移动，应选择的条件是 （ C） ①升高温度②降低温度③ 增大压强④降低压强⑤加入催化剂⑥分离 出C A ①③⑤ B ②③⑤ C ②③⑥ D ②④⑥ 3、在一定条件下，反应H2(g)+Br2(g) ==2HBr(g) 的△H<0，达到化 学平衡状态且其他条件不变时： (1)如果升高温度,平衡混合物的颜色 加深 ； (2)如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气，化学平衡 向右 移 动，Br2(g)的平衡转化率 变大 (变大、变小或不变)。
化学反应的方向和限度(化学平衡常数).ppt
2NH3 N2+ 3H2 NH3
高温
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
c( NH 3 ) K3 1/ 2 c ( N 2 ) c3 / 2 ( H 2 )
c 4 ( H 2O ) K 4 c ( H2 )
Fe3O4(s) + 4H2(g) Cr2O72- + H2O
平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如
则：
K′＜ K ， K′＞K ，
c p ( C ) cq ( D ) K' m c ( A ) cn ( B )
K′＝ K ， v正＝ v逆，反应处于平衡状态
v正＞ v逆，反应向正方向进行 v正＜ v逆，反应向逆方向进行
小
结
2.使用平衡常数应注意的问题
讨论、小结：
我们可以通过测出某一时刻体系中各物质的 浓度，然后假设反应已经达到平衡，计算出平衡 常数，与给定的平衡常数比较。如果相等，则假 设成立，也就是说反应已达到平衡；如果不相等， 则没有达到平衡。
平衡转化率
除了化学平衡常数外，还有没有其他方法 能用来表示化学反应进行的限度呢？ 可逆反应在一定条件下达到平衡时， 某一反应物的平衡转化率为：
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
c( NH 3 ) K3 1/ 2 c ( N 2 ) c3 / 2 ( H 2 )
K1 = 1/K2 = K32
化学平衡常数
2.使用平衡常数应注意的问题
（6）利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态
如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) 下： pC(g) + qD(g)
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度主讲：程为民一周强化一、一周内容概述本周学习了化学反应的方向和限度，重点介绍了：化学反应的方向、判断化学反应方向的依据、化学平衡的建立、化学平衡常数、平衡转化率等。
二、重难点知识剖析（一）化学反应的方向自发反应：在一定条件下无需要外界帮助就能自动进行的反应。
化学反应具有方向性。
许多化学反应能自发进行，而其逆反应无法进行。
如：Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu（二）判断化学反应方向的依据1、判断反应能否自发进行的因素之一：焓变（△H）（1）若△H＜0 ，一般正反应能自发进行。
（2）若△H＞0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。
绝大多数放热反应都能自发进行，而且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。
因此，反应体系有趋向最低能量状态的倾向。
2、判断反应能否自发进行的因素之二：熵变（△S）决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。
衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。
体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。
熵变（△S）：反应前后体系熵的变化叫做熵变，可用△S表示。
如果发生变化后体系的混乱度增大，该过程的△S＞0 ；反之△S＜0 。
自发反应趋向于最大混乱度方向进行，即熵变△S＞0的方向。
（1）若△S＞0 ，一般正反应能自发进行。
（2）若△S＜0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。
3、判断反应能否自发进行的综合因素：吉布斯自由能（△G）在恒温压条件下，封闭系统的吉布斯自由能变：△G＝△H－T△S。
这一公式称为吉布斯等温方程式，是化学上最重要和最有用的公式之一。
△G可作为反应或过程自发性的衡量标准：△G＜0时，过程为自发过程；△G＞0时，过程为非自发过程；△G＝0时，处于平衡状态。
△G的符号和大小不但取决于△H和△S的符号和大小，也与温度密切相关，可能出现表所示的四种情况。
表△H、△S及T对反应自发性的影响类型△H △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性实例I －＋永远是负任何温度均自发2O3(g)＝3O2(g)Ⅱ＋－永远是正任何温度均不自发CO(g)＝C(s)＋O2(g)Ⅲ＋＋低温为正，高温为负低温非自发高温自发CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)Ⅳ－－低温为负，高温为正低温自发高温非自发N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)（三）化学平衡的建立（1）化学平衡研究的对象——可逆反应进行的程度。
化学反应的方向和限度——热力学第二定律
1. 可逆过程和最大功 2. 自发变化 3. 热力学第二定律 4. 熵S 5. 吉布斯自由能 G 6. 热力学小结
第一节 可逆过程和最大功
设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外 压，分别经4种不同的途径，体积从V1膨胀到V2。
1. 自由膨胀
pe 0
We,1 pedV 0
熵的绝对值无法确定，热力学第三定律是概括 了一系列低温现象的实验事实而提出来的规定 。根据热力学第三定律规定的标准，可以计算 出系统的相对熵值，这种熵值称为规定熵。
规定熵和热力学第三定律
各种物质在标准态下的摩尔规定熵值称为标准熵，
用 Sm 表示。298 K时的各物质标准熵可查热力学 数据表。 对于在298K和标准压力下进行的任意化学反应
自发变化
显然，在相同的条件下，自发变化的逆过程不能自 动进行，即自发变化具有方向性。当然，这并不意 味着自发变化根本不可能逆转，借助于外力（环境 发生变化）可以使自发变化后的系统返回原态。但 实际经验证明，此时环境不可能也回复到原态。 自发变化是一个热力学不可逆过程。这个结论是经 验的总结，也是热力学第二定律的基础。
可逆过程和最大功
2. 一次等外压膨胀（pe保持不变）
p p1V1
We,2 pe (V2 V1)
pe
p2V2
V1
V2 V
阴影面积代表功的绝对值
可逆过程和最大功
3. 多次等外压膨胀 We,3 p '(V 'V1)
p"(V "V ') p2 (V2 V ")
p
p1
p1V1
p2 V1
p2V2 V2 V
p1V2
如何判断化学反应的方向与限度
如何判断化学反应的方向与限度在化学的世界里，化学反应的方向和限度是非常关键的概念。
理解如何判断它们，对于我们深入掌握化学变化的规律以及在实际应用中进行有效的反应控制具有重要意义。
化学反应的方向，简单来说，就是指反应是自发地朝着某个方向进行，还是需要外界的干预才会发生。
而反应的限度，则是指反应在一定条件下能够进行到何种程度。
要判断化学反应的方向，一个重要的依据是热力学第二定律。
这个定律告诉我们，在孤立系统中，熵总是增加的。
熵可以理解为系统的混乱程度。
如果一个化学反应导致系统的熵增加，那么这个反应在一定条件下就有自发进行的趋势。
例如，氯化铵固体分解为氨气和氯化氢气体的反应，生成的气体分子自由度更高，混乱度增大，熵增加，在一定温度下具有自发进行的可能性。
吉布斯自由能的变化（ΔG）也是判断化学反应方向的常用标准。
如果ΔG ＜ 0，反应在给定条件下能够自发进行；如果ΔG ＝ 0，反应处于平衡状态；而如果ΔG ＞ 0，反应则不能自发进行。
ΔG 的计算可以通过ΔG ＝ΔH TΔS 来进行。
其中，ΔH 是反应的焓变，代表反应的吸放热情况；T 是热力学温度；ΔS 是反应的熵变。
通过这个公式，我们可以综合考虑焓变和熵变对反应方向的影响。
比如，有些反应虽然是吸热的（ΔH ＞ 0），但由于熵增（ΔS ＞ 0）且温度较高，使得TΔS 的绝对值大于ΔH，最终导致ΔG ＜ 0，反应仍然能够自发进行。
除了热力学的方法，我们还可以从反应的物质性质和反应条件来初步判断化学反应的方向。
如果一个反应中，反应物的化学能高于生成物的化学能，通常反应会朝着生成能量更低的产物方向进行。
就像高处的水具有较高的势能，会自发地流向低处以降低势能一样。
另外，浓度对反应方向也有影响。
如果生成物的浓度很低，而反应物的浓度很高，反应往往倾向于朝着生成产物的方向进行，以降低反应物的浓度。
压力对于有气体参与的反应也很重要。
增加压力，会促使反应朝着气体分子数减少的方向进行；减小压力，则有利于气体分子数增加的反应方向。
第二章 化学反应的方向和限度
1）体系趋向于取得最低能量。 2）体系趋向于取得最大混乱度。
例如：一盒排列整齐的积木从高处落下，一 方面它会从高处下落，使系统势能降低；另一方 面它们会变得混乱无序，系统混乱度增加。 即一个过程除了自发的向体系能量减少的方向 进行，还自发的向着体系混乱度增加的方向进行。 那么，用什么物理量来衡量体系的混乱度呢？ 这就是熵(entro876年吉布斯在康乃狄格科学院院报上发表了《论多相 物质的平衡》的第一部份，这篇论文于1878年完成，由此 奠定了化学热力学的基础。 他的第二个重要贡献是在统计力学方面，他写了《统计 力学基本原理》(1901)，将热力学建立在了统计力学的基础 之上，对统计力学有着永久性的影响，今天人们仍在学习它。
再根据吉布斯公式：
G298 H 298 T S298
178.83 298 160.5 10 3 130.48KJ mol1
★ 如果反应温度不是298K，该如何计算呢？ 一般情况下，温度变化对焓变和熵变的影响可以忽略，而都用 298K时的焓变和熵变数据代替，但公式中的T 不能再代298K，而 应代题目所要求的温度。
（二）化学反应的熵变
1．熵 （S ） 熵是体系内部质点混乱度的量度。熵值越 大，混乱度越大。物质变化的趋势是向熵增加的 方向进行。 在一定条件下，处于一定状态的物质和整个 体系都有各自的确定的熵值。体系的混乱度越大 ，它的熵值就越大。熵是一种状态函数。只与变 化的始态和终态有关，而与变化的途径无关。 自然界中一切变化的方向，除了倾向于能量最 低状态外，还有一个规律，就是倾向于取得最大 的混乱度。
以此推断其它离子的标准生成吉布斯函数 参考书附录中第三列就是常见物质的标准生成吉布斯函数 的值。测定温度为298K。
对于任一化学反应
第二章化学反应进行的方向和限度大学化学总结
结论应是什么？
因得到的Δr Gθm远大于0，其转变温度将近17300K， 实际是不能用的。
3. 结
论
在T、P一定的条件下，用ΔG确实可以判断化学
反应的方向。
由公式ΔG=ΔH-TΔS还很容易看出，如果一个反
应的ΔH，ΔS是-，+型的，则该反应在任何温度下都
能自发进行； 如是+，-型的，则在任何温度下都不能自发进行。 表2.1给出了ΔH，ΔS及T 对反应自发性的影响。即由 ΔH，ΔS的符号即可判断反应的方向。
行。由这一个例子可以看出，在等温、等压条件下，应该
从能量和混乱度两方面综合考虑一个化学反应的方向。
例6. 计算反应 2NH3（g）＝N2（g）+3H2（g）的
标准熵变。查表可知 Sθm/J· mol-1· K-1 192.3 则Δr Sθm＝198.7 J· mol-1· K-1>0 Δf Hθm/kJ· mol-1 -46.1 0 0 191.5 130.6
此反应虽然混乱度是增加的，但它是吸热反应，即 ΔrH θm>0 ，总的结果是ΔrG θm >0，即在298Ｋ时该反应 不能自发进行。
但我们知道该反应在高温下是能自发进行的，其转变温
度如何求？
ห้องสมุดไป่ตู้
从不自发到自发，应经过Δr Gθm＝0点，
根据吉布斯方程此时应有Δr Hθm-TΔr Sθm＝0，
则转换温度 T＝Δr Hθm/Δr Sθm， 即 T＝92.2 kJ· mol-1/0.1987 kJ· mol-1· K-1＝464K 故只要温度大于464K时，该反应就可以自发进行。
（2）例3.计算反应
2NO（g）＝N2（g）+O2（g） 191.5 205.0
《化学反应的方向与限度》反应限度解析
《化学反应的方向与限度》反应限度解析在我们生活的这个世界里，化学反应无时无刻不在发生。
从燃烧的火焰到生锈的铁钉，从食物的消化到细胞内的新陈代谢，化学反应塑造了我们周围的一切。
而在研究化学反应时，有两个关键的概念——反应的方向和限度，其中反应限度更是理解化学反应的核心要素之一。
那么，什么是反应限度呢？简单来说，反应限度就是指化学反应能够进行到的最大程度。
当一个化学反应达到限度时，反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化，反应似乎“停滞”了，但实际上是正反应和逆反应的速率相等，达到了一种动态平衡。
为了更好地理解反应限度，让我们先来看看一些常见的化学反应。
比如氢气和氮气合成氨的反应：N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃。
在一定的条件下，比如合适的温度、压力和催化剂存在时，这个反应会发生。
但随着反应的进行，氨的浓度逐渐增加，而氢气和氮气的浓度逐渐减少。
当达到一定程度时，氨的生成速率和分解速率相等，反应就达到了限度。
为什么会存在反应限度呢？这与化学反应的本质有关。
化学反应的发生是由于反应物分子之间的碰撞和相互作用，从而导致化学键的断裂和重新形成。
但并不是每次碰撞都能引发反应，这需要分子具有足够的能量和正确的取向。
而且，在反应过程中，随着反应物浓度的降低和生成物浓度的增加，正反应的速率会逐渐减慢，逆反应的速率会逐渐加快，最终两者相等，达到平衡状态。
反应限度可以通过化学平衡常数来定量描述。
化学平衡常数（K）是生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比，在一定温度下，对于一个特定的反应，其平衡常数是一个定值。
平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，生成物在平衡体系中的比例越高；平衡常数越小，则反应进行的程度越小。
例如，对于反应 aA ＋ bB ⇌ cC ＋ dD ，其平衡常数 K 的表达式为：K ＝ C^c × D^d ／（A^a × B^b) 。
通过测量反应达到平衡时各物质的浓度，就可以计算出平衡常数，从而了解反应的限度。
第二章 化学反应进行的方向和限度
分压定律
组分气体： 理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力，叫做组分 气体B的分压。 n B RT pB V
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。 p = p1 + p2 + pi 或 p = pB
2.2.2 熵变与变化方向 那么仅用标准熵变能否判断恒 温恒压条件下变化的方向呢？
判据 ΔrS>0时，变化应该可以自发进行； 而ΔrS<0时，变化应该不能自发进行。
例（2） 例计算反应 2NO（g）＝N2（g）+O2(g)的 标准熵变。查表可知 SΘm/J· mol-1· K-1 210.7 191.5 205.0 则 ΔrSΘm＝-24.9 J· mol-1· K-1 <0 这一反应的标准熵变虽然小于零，但仍可 以自发进行。这是因为前面已经计算该反 应的标准焓变也小于零，即是放热反应， 从能量角度来看该反应应该可以自发进行。 由这一个例子可以看出，在等温、等压条 件下，应该从能量和混乱度两方面综合考 虑一个化学反应的方向。
2. 反应的吉布斯函数变的计算 （1）标准摩尔生成吉布斯函数 在一定温度、标准状态下，由最稳定单质 生成单位物质的量（1mol）的纯物质时 反应的吉布斯函数变叫做该物质的标准 （摩尔）生成吉布斯函数。用符号ΔfGmΘ表 示，常用单位为kJ· mol-1。稳定单质的 ΔfGmΘ=0。
(2)反应的标准吉布斯函数变的计算 反应的标准吉布斯函数变ΔrGmΘ，可以用物质 的标准生成吉布斯函数（ΔfGmΘ）来计算。对 于反应 aA+fF=gG+dD 而言，也有
H 826 . 7 10 T 15395 K S 53 . 7