本文拟在前期研究基础上[1]，结合具体实例，衡算多相反应“”的

标准化学势，供参考.

 [例]. 敞口反应器内，加入2摩尔铁粉及10摩尔的氧气；设反应器内含2摩尔惰性气体，假定该过程

惰性气体的物质的量保持恒定. 试衡算25℃、100kPa条件下，多相反应“”

的标准化学势. 相关物质的热力学性质参见如下表1所示.

  1.标准化学势计算原理

      对于25℃、100kPa条件下进行的多相反应：

           （1）

     准静态过程假说将式（1）反应的复合式热力学平衡常数定义如下：

          （2）

    式（2）中“”分别表示平衡时FeO、Fe及O₂的活度;

  “”分别表示平衡时FeO的物质的量、Fe的物质的量及O₂

的分压. 另n^θ=1mol，p^θ=100kPa.

     有必要明确，化学反应进行时，纯固态凝聚相物质发生改变的是其物质的量，与物质的量

浓度或分压无关.

    另热力学定义:

         (3)

   由式(3)推理可得:

         (4)

      (5)

          (6)

    2. 标准化学势的衡算

     2.1 复合式热力学平衡常数的计算

     结合平衡态热力学基本原理，并代入表1数据计算可得：

                  （7）

  则： 

  解之得：  

      2.2 平衡时各物质的物质的量计算

   结合分压定律，平衡时氧气分压：

  备注：由于该反应热力学平衡常数极大，可近似认为金属铁首先全部被氧化，再由FeO(s)

分解得到Fe(s).

  另：

  结合准静态过程假说复合式热力学平衡常数可得：

   由上可解得：

   即：.

   2.3 标准化学势的计算

     结合准静态过程假说可得：

    则：

     比较式（2）及（3）结果可知，在计算误差允许范围内两者数据相等，表明准静态过程假说

关于标准化学势的计算原理符合热力学逻辑.

 3. 结论

   ⑴ 纯固态凝聚相物质FeO及Fe的活度分别表示如下:

        ;

   ⑵ 纯固态凝聚相物质FeO、Fe及理想气体O₂的标准化学势计算公式如下:

        ,   

          .

    ⑶ 准静态过程假说关于标准化学势的计算原理符合热力学逻辑.

 参考文献

 [1]https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3474471&do=blog&id=1558089.

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