问题一：设有可逆反应，在等温等压下反应达到平衡时，反应进度，则此反应的是否是由起始到平衡过程中吉布斯自由能的改变？的单位是什么？

 

回答：

不是由起始到平衡过程中吉布斯自由能的改变，是反应各物质组成不变（即化学势不变）条件下发生时系统吉布斯自由能的改变，也可以理解为反应某时刻系统自由能对反应进度的变化率，，其单位为或 。

问题二：“化学反应自由能是产物与反应物之间的吉布斯自由能的差值。”该说法对吗？

回答：

错误的。反应自由能是反应组分组成不变（即化学势不变）条件下发生时系统吉布斯自由能的改变，或者理解为反应某时刻系统自由能G对反应进度的变化率，不是产物（终态）与反应物（始态）之间的吉布斯函数的差值。

问题三：在等温、等压下，一个化学反应之所以能自发进行，是由于反应物的化学势总和大于产物的化学势总和，那么封闭系统中为什么反应总不能进行到底，而要达到平衡态？

回答：

在等温、等压下，一个化学反应之所以能自发进行，是由于反应物化学势总和大于产物化学势总和，即

 

虽然反应物化学势总和总是大于产物化学势总和，一般反应也是不能进行到底的，其原因是在反应过程中，反应物、产物相互混合，产生混合熵，Δ_mixS>0，由于ΔG=ΔH-TΔS，系统的自由能G降低，导致G—ξ直线变为G—ξ曲线，如图1所示。自由能G具有极小值，系统自由能降到极小值点就不再改变，反应达到某一个平衡态，反应物不能完全变成产物。

图1 反应系统G随反应进度ξ的变化

问题四：为什么有的化学反应不能进行到底，有的化学反应能进行到底？

回答：

 对于封闭系统中发生的反应，由于反应物与产物混合，产生混合熵、混合自由能，使系统的吉布斯自由能降低，系统的自由能存在一个极小值点，反应过程中系统自由能降到极小值点就停止变化，到达一个平衡状态，不能进行到底。如果反应过程中反应物与产物不混合，反应就可能进行到底的。例如，常压下， 900 ℃时，在空气中煅烧石灰石反应： CaCO₃ (s)=CaO (s) + CO₂ (g)，反应物质都是以纯态存在，彼此不混合。当空气中CO₂分压小于CaCO₃ (s)的分解压力，建立不起平衡，分解反就能一直进行到底。

问题五：化学反应达到平衡时，宏观状态和微观状态特征有何区别？

回答：

反应到达平衡时，宏观上反应物和产物的数量不再随时间而变化，好像反应停止了。而微观上，反应仍在不断地进行，反应物分子变为产物分子，而产物分子又不断变成反应物分子，只是正、逆反应的速率恰好相等，使反应物和产物的数量不再随时间而改变。

问题六：什么是化学反应的亲和势？它与18、19世纪间曾盛行过的化学亲和力学说有什么关系？

回答：

我们现在所说的化学反应的亲和势，是过去化学亲和力学说发展的延续，它们之间在具体内容上已有质的区别，但都是研究化学平衡问题，回答反应发生的方向与限度的问题。早期的化学工作者，于18世纪后半期，在接受了炼金术土影响的基础上，认为化学反应发生的原因是反应物之间存在着“爱力”,他们进行各种实验，力图求出不同反应物之间的那种亲和力，但在19世纪初的半个世纪里，这方面没有任何重大进展，后来凯库勒等人把亲和力学说发展为化学键理论。在19世纪50到60年代，汤姆生与贝塞罗用化学反应的热效应来解释反应的方向性，他们认为反应热效应是反应物间化学亲和力的量度，直到吉布斯提出热力学势（化学势）的概念和理论之后，人们才可能将热力学用于处理多组分的多相系统，建立起现代化学平衡理论。 De Donder（德唐德）首先把的负值定义为化学亲和势A：

当反应向生成产物的方向自发进行时，A> 0，反应具有正向推动力。

问题七：在一定温度下，对应同一计量方程某气体反应的标准平衡常数为，若气体混合物开始组成不同时，是否相同？平衡时其组成是否相同？

 

回答：

只是温度的函数，在一定温度下，对应同一计量方程，不因气体反应系统的组成而改变，因此是定值，反应气体混合物开始组成不同，到达平衡时平衡时，平衡态组成不会因其改变而不同。

问题八：若化学势选择不同的标准态，则的值就不同，所以反应的也会改变，由等温方程，那么也会变，这样认为对吗？为什么？

回答：

这样认为不对，不会改变。虽然化学势选择不同的标准态，的值不同，但因，活度随之改变，两者改变的影响刚好抵消，即各物质的化学势并不因选择标准态不同而改变。所以 不会改变。