【導(dǎo)讀】行反應(yīng)自發(fā)性的判斷。①化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化；②化學(xué)反應(yīng)的方向性；Al是否可以同樣方法煉制？合數(shù)與-12的原子數(shù)相等時，其“物質(zhì)的量”為1mol.傳遞的能量稱為熱；表示為Q。表征體系性質(zhì)的物理量所確定的體系存在形式。反應(yīng)物與生成物都是氣體時，各物質(zhì)的分。固體和液體純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)指在標(biāo)準(zhǔn)壓。標(biāo)準(zhǔn)態(tài)對溫度沒有規(guī)定，不同溫度下有。分子、原子內(nèi)部所蘊藏的能量。確定體系熱力學(xué)能的變化值。體系熱力學(xué)能凈增為20kJ；問題2：Qp與Qv之間的關(guān)系？封閉體系，等溫等壓條件，不做有用功。C時,將100gZn溶于過量。器中進(jìn)行,那種情況放熱較多?

　　

【正文】 意： Q 、 W的正負(fù)號 (2) 等容條件下的反應(yīng)熱： QV = ?U (3) 等壓條件下的反應(yīng)熱： QP = ?H ?H = ?U + P?V QP= QV + P?V = QV + ?nRT (4)蓋斯定律及其應(yīng)用 (5)過程自發(fā)性判據(jù) ?G與 ?rG? 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下： 用 ?rG?m 0 或 ?rG?m 0 非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下： 用 ?rG 0 或 ?rG 0 ?G?(T) = ?H? ? T?S?， ?G (T) = ?H ? T?S (6) 求算反應(yīng)逆轉(zhuǎn)的溫度 298 K時 ?rGm? 的計算方法： ?rGm? ＝ ??fGm?(生成物 ) ??fGm?(反應(yīng)物 ) ?rGm? ＝ ?rHm? 298 ? ?rSm? T K時 ?rGm? 的計算方法： ?rGm? ＝ ?rHm? T ? ?rSm? 例 1：討論溫度對下列反應(yīng)的方向性影響 解： CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) ?fHm? /kJmol1 Sm? /Jmol1K1 ?fGm? /kJmol1 298K時： ?rGm? ＝ － + = kJmol1 ? 298K時非自發(fā) ?rHm? = kJmol1, ?rSm? = Jmol1K1 該反應(yīng)在高溫下自發(fā)，反應(yīng)的溫度為： ?rGm? ＝ ?rHm? T ? ?rSm? ? 0 T ? ?rHm? /?rSm? = ? 103/ = 1111 K 例 2：下列反應(yīng)可否用于“固氮”？如可能的話，溫度如何控制？ (1) 2N2(g) + O2(g) ? 2N2O(g) (2) N2(g) + O2(g) ? 2NO(g) (3) N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) 解： (1) 2N2(g) + O2(g) ? 2N2O(g) ?fHm? /kJmol1 0 0 Sm? /Jmol1K1 ?rHm? = kJmol1, ?rSm? = Jmol1K1 該反應(yīng)在任何溫度下均非自發(fā) (2) N2(g) + O2(g) ? 2 NO(g) ?fHm? /kJmol1 0 0 Sm? /Jmol1K1 ?rHm? = kJmol1, ?rSm? = Jmol1K1 自發(fā)反應(yīng)的溫度為： ?rGm? ＝ ?rHm? T ? ?rSm? ? 0 T ? ?rHm? /?rSm? = ? 103/ = 7320 K 因此 該 反應(yīng)只有在放電的發(fā)動機點火的情況下才可發(fā)生。 (3) N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) ?fHm? /kJmol1 0 0 Sm? /Jmol1K1 ?rHm? = kJmol1, ?rSm? = Jmol1K1 自發(fā)反應(yīng)的溫度為： ?rGm? ＝ ?rHm? T ? ?rSm? ? 0 ? 103 + T ? ? 0 T ? 466 K 但合成氨反應(yīng)是在高溫（ 773K） 和高壓（ 5 ? 107 ）下反應(yīng) . 例 試用 ?fGm? 數(shù)據(jù)判斷下列化合物的相對穩(wěn)定性： HF(g), HCl(g), HBr(g), HI(g) 解： HF(g) HCl(g) HBr HI(g) ?fGm? /kJmol1 H2 + F2 = 2HF ?fGm?越負(fù)越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性次序為： HF(g) HCl(g) HBr(g) HI(g) (7) 應(yīng)用熱力學(xué)函數(shù)判斷化合物的相對穩(wěn)定性 化合物的 ?fG? 0時 ， 化合物是穩(wěn)定的 ， 數(shù)值越負(fù)越穩(wěn)定 當(dāng) ?fG? 0為正值時 ， 該化合物是不穩(wěn)定的 注意：用 ?fH?或 ?fG?來判斷化合物的相對穩(wěn)定性只是 相對于單質(zhì)的穩(wěn)定性 。 習(xí)題： 一、下列熱力學(xué)函數(shù)中，數(shù)值為零的是： A. ?Hf?(O3,g,298K) B. ?Gf?(I2,g,298K) C. ?Hf?(Br2,l,298K) D. S?(H2,g,298K) 二、 任何溫度下均非自發(fā)的過程是 A. ?H?0, ?S?0。 B. ?H?0, ?S?0。 C. ?H?0, ?S?0。 D. ?H?0, ?S?0 三、 298K下， H2O(g)和 H2O(l)的 ΔfG?m分別為 kJ?mol1和 kJ?mol1,298K時，飽和水蒸氣壓為 , ΔrG?m = 0的過程是 A. H2O(l, 101kPa水蒸氣壓 )? H2O(g, 101kPa 水蒸氣壓 ). B. H2O(l, 飽和水蒸氣壓 ) ? H2O(g, 飽和水蒸氣壓 )。 C. H2O(l, 10mmHg水蒸氣壓 ) ?H2O(g,10mmHg水蒸氣壓 )。 D. H2O(l, )? H2O(g, 蒸氣壓 ). 四、對于任意循環(huán)過程，不正確的表述是 A. ?G = 0, ?H = 0, ?S = 0。 B. ?U = 0, ?G = 0, ?S = 0。 C. ?S = 0, ?H = 0, W = ?Q。 D. ?G ? 0, ?S = 0, ?H = 0 五 、任何溫度下均非自發(fā)的過程是 A. ?H?0, ?S?0。 B. ?H?0, ?S?0。 C. ?H?0, ?S?0。 D. ?H?0, ?S?0 六、已知 : C(石墨 )+ O2(g)= CO2(g) ?rH1?= ? kJ?mol1, CO(g) + 1/2O2(g)= CO2(g) , ?rH2 ? = ? kJ?mol1。 則反應(yīng) C(石墨 )+ 1/2O2(g) = CO(g) 的 ?rH ? = A. kJ?mol1 。 B. + kJ?mol1 。 C. kJ?mol1 。 D. + kJ?mol1 七 、 已知鍵焓 .(HH) = 436 kJ?mol1, .(ClCl)=243 kJ?mol1, .(HCl)=431 kJ?mol1. 則反應(yīng) H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) 的 ?H = A. +248 kJ?mol1。 B. +183 kJ?mol1 。 C. 248 kJ?mol1 。 D. 183 kJ?mol1 。 八、 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g), ?H298? = kJ?mol1, ?S298? = J?mol1?K1. 此反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下可自發(fā)進(jìn)行的溫度 T A. = 1112K。 B. ? 1112K。 C. = 298K。 D. ? 1112K 九、為了凈化汽車尾氣 , 甲研制下述反應(yīng) (1)的催 化劑 , 而乙研制下述反應(yīng) (2)的催化劑 : (1) CO(g) = C(石墨 ) + 1/2O2(g) , (2) CO(g)+NO(g)= CO2(g)+1/2N2(g) . 通過計算 , 從熱力學(xué)角度評價他們的努力。 已知： 298K時 ?fH? /kJ?mol1: CO(g) NO(g) CO2(g) S? /J?mol1?K1: CO(g) C(石墨 ) O2(g) 。 NO(g) , CO2(g) , N2(g) 192 . 十 、 下列說法正確的是 A. 放熱反應(yīng)是自發(fā)的 B. 反應(yīng)的 ?rSm?為正值 ， 該反應(yīng)是自發(fā)的 。 ?rHm?和 ?rSm?均為正值，則溫度升高 時 ?rGm?減小。 十一 、 下列反應(yīng)中釋放能量最大的是 A. CH4 (g) + 2O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) B. CH4 (g) + 3/2O2(g) = CO (g) + 2H2O(l) C. CH4 (g) + 2O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(l) D. CH4 (g) + 3/2O2(g) = CO (g) + 2H2O(g)