【正文】 估算 CaCO3 分解反應(yīng)： 在等溫、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)進行的最低溫度。 解 ：查表得： 32C a C O ( s) C a O( s ) C O ( g)??1f m 31fm1f m 211m311mm2( C a C O ,s , ) J m o l 。( C a O,s , ) k J m o l 。( C O ,g, ) k J m o l 。( C a C O ,s , ) J m o l K 。( C a O,s, ) m o l K 。( C O ,g, HHHSSS???????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?115K ) J m o l K??? ? ? K 時，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 變分別為： r m B f m , BBH v H? ? ?? 1 1 11120 J m o l 635 .09 k J m o l 393 .51 k J m o l178 .2 k J m o l? ? ??? ? ? ? ? ???r m B m , BBS v S?? ?1 1 1 1 1 1119 2 . 9 J m o l K 4 0 . 0 J m o l K 2 1 3 . 7 J m o l K1 6 0 . 8 J m o l K? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?溫度 T 時反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋? 在溫度 T、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， 時，反應(yīng) 自發(fā)進行，故反應(yīng)自發(fā)進行的溫度為： 在等溫、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， CaCO3分解的最低溫度為 1108 K r m r m r m1 3 1 1( ) ( 2 9 8 . 1 5 K ) ( 2 9 8 . 1 5 K )1 7 8 . 2 k J m o l 1 6 0 . 8 1 0 k J m o l KG T H T ST? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?rm ( ) 0GT??13 1 11 7 8 . 2 k J m o l 1 1 0 8 K1 6 0 . 8 1 0 k J m o l KT?? ? ????? ? ?(8 3 5 C )三、非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變的計算 ?在溫度 T 時： ?對于化學(xué)反應(yīng) ： ?其中 : J 稱為 反應(yīng)商 。 m ,B m ,B B( ) = ( ) l nG T G T R T a?Br m r m B( ) ( ) ln vG T G T RT a? ? ? ? ?rm ( ) lnG T RT J? ? ?BBBvJa?defBBB0Bv? ?例 29 試計算在 K時， Ag2O 固體在空氣中能 否自動分解為 Ag和 O2？ 解 ： 空氣中 O2 的體積分?jǐn)?shù) 分解的反應(yīng)方程 式為： K 時反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變和反 應(yīng)商分別為： 1f m 2( A g O ,s , 2 9 8 .1 5 K ) 1 1 .2 k J m o l ,G ?? ? ? ?22( O ) A g O? ? 。221A g O ( s ) 2 A g ( s) O ( g )2??r m f m 2 f m f m 2111( A g O,s ) 2 ( A g,s ) ( O ,g )2( kJ m ol ) kJ m olG G G G??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? K 時 Ag2O 分解反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋? 由于 ，故 K 時 Ag2O 在空氣 中不能自動分解為 Ag 和 O2 。 1 / 22( O ) 1 0 1 . 3 k P a 0 . 2 1[ ] 0 . 4 61 0 0 k P apJp?? ? ?1/2（）1 3 1 1rm11 1 .2 k J m o l 8 .3 1 4 1 0 k J m o l K2 9 8 .1 5 K l n 0 .4 69 .3 k J m o lG ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?????rm 0G??第五節(jié) 熱力學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 一、生化標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 二、生物體內(nèi)的耦合反應(yīng) 一、生化標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 在生物化學(xué)中，溶質(zhì) B 的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)除滿足 或 外，還要求 對于有 H+ 參加的生物化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋? 1B = 1 m ol Lb ?? 1B = 1 m ol Lc ??+(H )=c 711. 0 10 m ol L????++BB0 B ( a q ) + ( H ) H ( a q )v?? ?B( H )Br m r m( H )ln ccG G RTcc? ????????? ??? ? ? ? ??? ???????????B?生化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋? +7 ( H )r m r m+7rm( ) ( ) l n ( 1 . 0 1 0 )( ) ( H ) l n ( 1 . 0 1 0 )vG T G T R TG T v R T???? ? ? ? ?? ? ? ?例 210 NAD＋ 和 NADH 分別是 煙 酰胺腺嘌呤二核 酸的氧化型和還原型： 已知 K 時， 。當(dāng) 時，試 計算該反應(yīng)的 和 。 解 ： K 時，反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋? ++ 2 NADH + H = NAD + H1rm 21 .8 3 kJ m olG ?? ? ? ?2 1 5 1( N A D H ) 1 .5 1 0 m o l L , ( H ) 3 .0 1 0 m o l L ,cc ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?31 2( N A D 4. 6 10 m ol L , ( H ) 1. 0 kPacp ??? ? ? ?＋ ）rmG? rmG??2r m r m[ ( N A D ) / ] [ ( H ) / ]ln[ ( N A D H ) / ] [ ( H ) / ]c c p pG G R Tc c c c???? ? ? ?? K 時，反應(yīng)的生化標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù) 變?yōu)椋? 1 3 1 132512 1 .8 3 k J m o l 8 .3 1 4 1 0 k J m o l K4 .6 1 0 ( 1 .0 / 1 0 0 )2 9 8 .1 5 K l n1 .5 1 0 3 .0 1 01 0 .3 6 k J m o l? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ?????? ? ???7r m r m ( H ) l n 1 .0 1 0G G v RT? ? ?? ? ? ? ?1 3 1 17121. 83 kJ m ol 1 14 10 kJ m ol K298 .15 K l n 1018. 12 kJ m ol? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ???二、生物體內(nèi)的耦合反應(yīng) 在系統(tǒng)中發(fā)生的兩個化學(xué)反應(yīng)，若其中一個反應(yīng)的產(chǎn)物同時也是另一個反應(yīng)的反應(yīng)物或中間產(chǎn)物，則稱這兩個反應(yīng)為 耦合反應(yīng) 。例如 : 反應(yīng) 1 A + B = C+ D 反應(yīng) 2 C + E = F + H 耦合反應(yīng) A + B+ E = F + H + D 生物系統(tǒng)中的許多反應(yīng)都是通過耦合反應(yīng)才得以進行。 r m ,1 0G??r m ,2 0G?r m r m , 1 r m , 2 0G G G? ? ? ? ? ?