化学自习室移动版

一、公式推导

公式1是大家都熟悉的吉普斯自由能公式，用来判断反应能否自发进行以及自发进行的温度。

公式2(常常出现在题目的已知信息中）相同温度下，K越大，ΔG越小，反应的趋势越大，反应越完全。

ΔG：吉普斯自由能

R: 摩尔气体常量，8.314J/(mol·K)

K: 化学平衡常数

将两个公式联立，可以得出一个新的公式：

这就是范特霍夫方程。

二、公式应用

范特霍夫方程有三个应用。

第一，解释温度对平衡移动反向的影响。

假设温度为T1时，化学平衡常数的值为K₁

温度升高到T2后，化学平衡常数的值为K₂

①式比②式，得：

T₂＞T₁，所以1/T₂-1/T₁＜0。

当ΔH＜0时，K₁/K₂＞1，K₁＞K₂，平衡逆行移动，也就是朝吸热的方向移动。

当ΔH＞0时，K₁/K₂＜1，K₁＜K₂，平衡正向移动，也就是朝吸热的方向移动。

这就是我们课本上的结论：当其他条件不变时，温度升高，平衡朝着吸热的方向移动。

第二，解释改变相同温度，焓变绝对值大小和平衡移动程度的关系。

这是上面👆已经得出的公式。改变相同温度，即1/T₂－1/T₁为定值，假设这一项的值小于0（大于0方法相同，自行推导）

当ΔH＜0时，ΔH的绝对值越大，K₁/K₂越大，平衡逆向移动的程度越大。

当ΔH＞0时，ΔH的值越大，K₁/K₂越小，平衡正向移动的程度越大。

综上所诉，改变相同温度时，焓变的绝对值越大，平衡的移动程度越大。

回到刚刚的真题，反应2焓变的绝对值最大，升高相同温度，逆向移动的程度最大，所以答案选B。

第三，理解图像的含义。

根据范特霍夫方程可知，InK和1/T在坐标系中为线性关系，斜率表示 -ΔH/R，在y轴上的截距表示ΔS/R

从InK-1/T的图像中，可以判断反应的焓变和熵变。

反应Ⅰ，ΔH₁＞0，ΔS₁＞0；

反应Ⅱ，ΔH₂＞0，ΔS₂＞0；

反应Ⅲ，ΔH₃＜0，ΔS₃＜0。

进一步可以分别比较焓变、熵变的大小，判断反应能否自发进行和自发进行的温度。