普通化學(xué)第一章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)(下)(參考版)
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【正文】 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 45 ② 2422]/)([]/)([]/)(][/)([????cClccHcpClpcMncQ????=?107 QRTGG mrmr lg3 0 ???? ?= + ? ?103 ?298 ?lg( ?10 7 ) = kJmol1 0 228 0 )()( 反應(yīng)物生成物 ??? mfimfjmr GnGnG ????? ??= kJ 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 44 例 欲用 MnO2和 HCl反應(yīng)制備 Cl2 (g) ，已知該反應(yīng)的方 程式為： MnO2 (s) + 4H+(aq) + 2Cl (aq) = Mn2+ (aq) + Cl2 (g) +2H2O (s) 試計(jì)算① 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及 298K時(shí)，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變?yōu)槎? 少？②若用 mol D. ?H?0, ?S?0 下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 放熱反應(yīng)是自發(fā)的 B. 凡是自發(fā)反應(yīng)都是快速反應(yīng) C. 反應(yīng)的 ?rSθm為正值，該反應(yīng)是自發(fā)的。 B. ?H?0, ?S?0。 C. ?S = 0, ?H = 0, W = Q。 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 40 對(duì)于任意循環(huán)過(guò)程，不正確的表述是（ ） A. ?G = 0, ?H = 0, ?S = 0。 （ 2） 用等溫方程式計(jì)算： （ 3） 用狀態(tài)函數(shù)的加和性計(jì)算 。 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 38 （ 2）用公式計(jì)算 ： （ 3）用等溫式計(jì)算，即 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 39 5． 關(guān)于 ΔrGm的計(jì)算 。 （ 1） 由 ΔrSθm=Qr／ T計(jì)算 。 因此 ， 可將反應(yīng)分為 4個(gè)類型 ， 以討論其自發(fā)進(jìn)行的條件 。 ΔrGm= 0， 反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；此時(shí) ΔrGm的微小變化都將使平衡向某一方向移動(dòng) 。 ΔrGm＜ 0， 反應(yīng)具有對(duì)外做功的能力 ， 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 。 因此 ， 任何物質(zhì)在任何溫度時(shí) ， 都有一確定的熵值 。 自然界變化的一般規(guī)律是從有序到無(wú)序 、 從整齊到混亂 ， 而使總熵值增大 。 每一 自發(fā)過(guò)程的共同規(guī)律是趨向于能量最低 、 混亂度最大的方向 。 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 35 小結(jié) 1． 自發(fā)過(guò)程是不需外界干預(yù)而自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程 。 應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式時(shí)，應(yīng)注意： （ 1）反應(yīng)中的純固體或純液體不出現(xiàn)在 Q的表達(dá)式中。K1；Cθ =1mol R為摩爾氣體常數(shù)， R= Jmol1 ?rGm? 0 , 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 34 上式稱為化學(xué)反應(yīng)的 等溫方程式 。mol1 ?rGm? 0 , 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。L1的 HCl，其它物質(zhì)仍為標(biāo)準(zhǔn)濃度和標(biāo) 準(zhǔn)壓力，在 298K時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？ 解： ① MnO2 (s) +4H+(aq)+2Cl (aq)=Mn2+ (aq)+Cl2 (g) +2H2O (s) ?fGm?/kJ 0??mrG③ 當(dāng) Q = K?時(shí)， ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 第七節(jié) 化學(xué)反應(yīng)等溫方程式 一、 化學(xué)反應(yīng)等溫方程式 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 30 baedmrmr pBppAppEppDpRTGG]/)([]/)([]/)([]/)([lg3 0 ````????? ????baedp pBppAppEppDpQ]/)([]/)([]/)([]/)([````?????熱力學(xué)推導(dǎo)證明了，任一化學(xué)反應(yīng)： aA(g) + bB(g) = dD(g) + eE(g) 反應(yīng)的 ΔrGm(T)與 ΔrGθm(T)有如下關(guān)系： 2022/7/14 第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)（下） 31 pmrmr QRTGG lg3 ???? ?平衡時(shí)， 0?? mrGbaedmr pBppAppEppDpRTG]/)([]/)([]/)([]/)([lg3 0 ?????????KRT lg3 0 ??QRTKRTG mr lg3 0 0 ???? ??KQRT ?非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)方向的判斷 ① 當(dāng) Q K?時(shí)， ，正向反應(yīng)自發(fā)。 要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行需滿足 ΔrGθ= 0 T轉(zhuǎn) =Δr Hθ/ΔrSθ = 103/=979K 即溫度達(dá) 979K時(shí)反應(yīng)方能自發(fā)進(jìn)行。K 1 2022/7/
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