本文拟结合气相反应实例，介绍化学平衡移动基本原理与热力学等温方程的因果关系，供参考.

       已知在温度T时，气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)的热力学平衡常数为K^θ，A(g)、B(g)、C(g)及D(g)

的分压依次为p_A、p_B、p_C及p_D，试判断该气相反应的自发性.

1. 热力学平衡常数（K^θ）与压力反应商（J_p）

   对于温度T时，气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)，

                            （1）

                               （2）

   式（1）、（2）中“”表示气相组分B的平衡分压；“”代表气相组分B在任意时刻的分压；

“v_B”表示气相组分B的化学计量系数.

 2.化学平衡移动基本原理

       在温度T时，对于气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)，

       ①如果J_p>K^θ，则平衡逆向移动；

       ②如果J_p<K^θ，则平衡正向移动；

        ③J_p=K^θ，则平衡不移动.

        以上①、②及③统称化学平衡移动基本原理.

        化学平衡移动基本原理来源于生产实践，是判断化学平衡移动的出发点.

  3.热力学等温方程

        温度T时，气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)，对应的热力学等温方程可表示为：

              （3）

        式（3）中“”分别为气相反应的摩尔吉布斯函数变及标准摩尔吉布斯函数变；且：

                          （4）

       需强调，热力学等温方程^[1]是根据“热力学平衡常数K^θ及压力反应商J_p”构建的数学方程式， 方程式中

“”数值也无法通过热化学实验获取，因而热力学等温方程式只具有理论意义.

    4. 热力学自发性G判据

       恒温恒压及环境不提供有效功前提下，由热力学等温方程[或式（3）]可得：

       ①Δ_rG_m<0，则气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)自发；

       ②Δ_rG_m=0，则气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)平衡；

       ③Δ_rG_m>0，则气相反应aA(g)+bB(g)→cC(g)+dD(g)非自发.

       由上递推关系可知：在自发性判定过程，化学平衡移动基本原理为“本”，热力学自发性G判据是由热力

学等温方程派生出来的“果”.

    5. 结论

     ⑴化学平衡移动基本原理来源于生产实践，是判断化学平衡移动的出发点；

     ⑵热力学等温方程是由“热力学平衡常数K^θ及压力反应商J_p”构建的数学方程式， 只具有理论意义；方程

式中“”数值无法通过热化学实验获取；

     ⑶在自发性判定过程，化学平衡移动基本原理为“本”，热力学自发性G判据是由热力学等温方程派生出来

的“果”.

参考文献

[1]余高奇. 浅析热力学等温方程的科学性. 科学网博客,http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666. 2024,4

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