【正文】 永遠正 任何溫度下 ,逆反應(yīng)自發(fā) + + T ?H/?S 為正 低溫下 ,逆反應(yīng)自發(fā) T ?H/?S 為負 高溫下 ,正反應(yīng)自發(fā) T ?H/?S 為負 低溫下 ,正反應(yīng)自發(fā) T ?H/?S 為正 高溫下 ,逆反應(yīng)自發(fā) ? 標(biāo)準(zhǔn)生成自由能 規(guī)定 :在標(biāo)態(tài)下 ,任何穩(wěn)定 指定單質(zhì) 的標(biāo)準(zhǔn)自由能為 零 指定溫度 和 標(biāo)態(tài) 下由 指定單質(zhì) 生成 1mol純物質(zhì)的 自由能變 為該物質(zhì)的 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能變 ，記 : omf G?State of matter Solid liquid gas Solution element Standard state pure solid pure liquid at 1 atm 1M 0 標(biāo)準(zhǔn)自由能變 (Standard free energy change ) ? 標(biāo)準(zhǔn)態(tài) : ？或反應(yīng)的 θGG ?? θθθ STHG ?????2. 通過公式 )()( 反應(yīng)物產(chǎn)物 θmfiθmfjθmrGvGvG???????3. 如果能根據(jù)蓋斯定律由一組已知反應(yīng)方程式通過加加減減的辦法得出所要研究的那個反應(yīng)方程式 ，就可根據(jù)已知反應(yīng)的 值 , 通過加加減減的辦法得出所要研究的那個反應(yīng)的 值 。 θmfG?θmfG?)()( 298,298,298, 反應(yīng)物生成物 ?? ??? o Kmjo Kmio Kmr GvGvG對于一個反應(yīng) : 1 3 7 1 k g m o l( 1 1 6 . 2 )2( 2 2 8 . 6 )4( 3 9 4 . 4 )2 :S o l u t i o n O ( g )4H ( g )2 C O ( g )3OO H ( l )CH 9 8 K )r e a c t i o n ( 2 f o l l o w i n g t h e f o r G c a l c u l a t e A p p e n d i x ,in t a b u l a t e d f o r m a t i o n of e n e r g i e s f r e e s t a n d a r d t h e U s i n g e x e r c i s e S a m p l e12223?????????????? )()( 298,298,298, 反應(yīng)物生成物oKmjoKmioKmrGvGvGQuestion (298 K) = [1 (– kJmol1)＋ 1 (– kJmol1)]－ [1 (– kJmol1)＋ 1 (0 kJmol1)] = – kJmol1 θmfG? 為負值，表明反應(yīng)在給定條件下是自發(fā)反應(yīng)。 θmfG?將相關(guān)數(shù)據(jù)代入下式 Solution θθθ STHG ?????在 298 K時 , 反應(yīng) CCl4(l) + H2(g) ＝ HCl(g) + CHCl3(l) 中四種物質(zhì)的 按順序分別為 kJ?mol1, kJ?mol1, kJ?mol1 和 － kJ?mol1， 該反應(yīng)在 298K和標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件下是否為自發(fā)反應(yīng) ？ θmfG? ? 可以求出化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)向溫度 T轉(zhuǎn) ，對于 ?H與 ?S符號相同的情況，當(dāng)改變反應(yīng)溫度時， 存在從自發(fā)到非自發(fā) （或從非自發(fā)到自發(fā)）的轉(zhuǎn)變，我們把這個轉(zhuǎn)變溫度叫 轉(zhuǎn)向溫度 . om , 2 9 8 Km , 2 9 8 KSHSH/T 0,STHGror???????????轉(zhuǎn)GibbsHelmholtz方程的應(yīng)用 低溫下自發(fā)。解：求該反應(yīng)的轉(zhuǎn)向溫度。例：轉(zhuǎn)\???????????????????????????????? S , H2126K 0 . 1 8 9 7 )( 4 0 3 . 3 ) / (T S H1 0 6 . 6 9 3 9 . 7 5 2 5 6 . 6 5 S 1 4 3 4 . 1 1 6 3 5 . 0 9 3 9 5 . 7 2 HC a C O C a O ( s ) ( g )SO om , 2 9 8 Krom , 2 9 8 Krom , 2 9 8 Krom , 2 9 8 Krom , 2 9 8 Kom , 2 9 8 Kf3200)()()()()()()(11111111QKJm olKkJm olKJm olKkJm olsQuestion CaCO3 ?s? CaO(s)+CO2(g) ? 下面的反應(yīng)在何溫度下可自發(fā)進行？ )()(K2 9 8K2 9 8θmrθmrSHT???轉(zhuǎn) 111Km o lJ61 6 0m o lkJ321 7 8???????..分解T所以上述反應(yīng)在 T≧1110K 時即可自發(fā)進行 Question 如果忽略溫度，壓力對 ， 的影響 ， 則 當(dāng) 時 Solution mrH? mrS?)()( 298K298K mrmrmr STHG ?????0mr ?? G? 若一個 反應(yīng)熵變化很小 （指絕對值）， 而且反應(yīng)又在常溫下進行， 則吉布斯方程中 TS一項可以 忽略， 即 G=H。 ? 此時可以 直接利用 H來 判別 反應(yīng)自發(fā)性 。許多反應(yīng)都屬于這種情況，因此這點對判斷化學(xué)反應(yīng)進行方向帶來很大的方便。 ? 所以許多放熱反應(yīng)是自發(fā)的，其原因也在于此 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的自由焓變可由 Van’t Hoff 等溫方程式示 : 1)/(1)/(ln,??????????aoAdoDoTmrTmrccppQRTGG e E ( s ) d D ( g ) b B ( l ) a A ( a q ) 例如：對。度或相對壓強的乘積比為反應(yīng)商，是各相對濃式中)/)(/()/(ln213222322???????????????????k J m o lppppppKTk P apk P apoHoNoNHoooHNom , 2 9 8 Kfm , 2 9 8 Kf1m , 2 9 8 KfNHm , 2 9 8 Kr1NHm , 2 9 8 Kf322GG l 32 . 96k Jm oGG l 16 . 48k Jm oG ( g )2N H ( g )3H ( g )N 33，解：？時合成氨反應(yīng)是否自發(fā)試問：在例：已知反應(yīng)吉布斯 赫姆霍茲方程的應(yīng)用 ： (1)由反應(yīng)的焓變、熵變及溫度來判斷反應(yīng)的方向。 定壓下反應(yīng)自發(fā)性的幾種類型 △ rHm △ rSm △ rGm=△ rHm－ T△ rSm 反應(yīng)的自發(fā)性 低溫 高溫 1 － ＋ － － 任何溫度下正向反應(yīng)均為自發(fā) 2 － － － ＋ 低溫時正向反應(yīng)自發(fā) ， 高溫時正向反應(yīng)非自發(fā) 3 ＋ － ＋ ＋ 任何溫度下正向反應(yīng)均為非自發(fā) 4 ＋ ＋ ＋ － 低溫時正向反應(yīng)非自發(fā) ， 高溫時正向反應(yīng)自發(fā) ?fGqm(298) ?fHqm(298) Sqm(298) ?(生 ) － ?(反 ) ?rGqm(298) ?(生 ) － ?(反 ) ?rHqm(298) ?(生 ) － ?(反 ) ?rSqm(298) ?rHqm(T) ? ?rSqm(T) ? ?rGqm(298) = ?rHqm(298)－ 298?rSqm(298) 查 表 ?rGqm(T) = ?rHqm(298) － T ?rSqm(298) (2)求某反應(yīng)在任一溫度下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變。 1． 了解化學(xué)變化過程中的熱效應(yīng) 、 恒容反應(yīng)熱和恒壓反應(yīng)熱的概念與測定；會寫熱化學(xué)方程式； 2．初步了解焓的概念，知道焓變是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)過程的一種驅(qū)動力； 3．會進行有關(guān)熱化學(xué)的一般計算； 4． 初步了解熵 、 熵變和絕對熵的概念 ， 知道熵變是化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過程的另一種驅(qū)動力； 5．初步了解熱力學(xué)第一、第二、第三定律的概念； 6． 初步了解吉布斯自由能及吉布斯 亥姆霍茲方程 ， 初步學(xué)會用其判據(jù)化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性； 本章教學(xué)要求