化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)PPT講稿課件

1、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)課件NO 和CO是汽車尾氣中的有毒成分,它們能否相互反應(yīng)生成無毒的N2和CO2?NO, CO2庫里南1號(hào)金剛石石墨？3速率多大放熱、吸熱？何時(shí)達(dá)到平衡能否發(fā)生反應(yīng)如何進(jìn)行Chemical reactions4 本章學(xué)習(xí)要求1. 掌握化學(xué)熱力學(xué)基本概念，了解 熱力學(xué)能、焓、熵、自由能等狀 態(tài)函數(shù)的物理意義;2. 掌握熱力學(xué)第一定律，第二定律 的基本內(nèi)容;3. 掌握化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的各種計(jì)算 方法;5掌握化學(xué)反應(yīng) rSm、 rGm 的 計(jì)算和過程自發(fā)性的判斷方法；熟練掌握化學(xué)反應(yīng) rGm與溫度的 關(guān)系式 Gibbs-Helmholtz 方程, 及溫度對反應(yīng)自發(fā)性的影響。6熱力學(xué)概論 （

2、1）熱力學(xué)的研究對象 研究化學(xué)反應(yīng)中能量之間的相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn) 變過程中所遵循的規(guī)律；研究各物理變化和化學(xué)變化過程中所發(fā)生 的能量效應(yīng)；研究化學(xué)反應(yīng)的方向性和反應(yīng)進(jìn)行的程度7 熱力學(xué)研究宏觀物質(zhì)在各種條件下的平衡行為，如：能量平衡，化學(xué)平衡，相平衡等，以及各種條件變化對平衡的影響，從能量平衡角度對物質(zhì)變化的規(guī)律和條件得出正確的結(jié)論, 具有普遍性和可靠性。（2）熱力學(xué)研究的目的和內(nèi)容8 （3）熱力學(xué)研究的基礎(chǔ) 熱力學(xué)的一切結(jié)論主要建立在熱力學(xué)第一、第二和第三定律的基礎(chǔ)上。 經(jīng)驗(yàn)定律特征：1. 是人類的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，其正確性由無數(shù)次實(shí)驗(yàn)事實(shí)所證實(shí)；2. 它不能從邏輯上或其他理論方法來加以證明（不同于定理）

3、。9(1) 廣泛性：只需知道體系的起始狀態(tài)、最終狀態(tài)、過程進(jìn)行的外界條件，就可進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算；而無需知道反應(yīng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、過程進(jìn)行的機(jī)理，所以能簡易方便地得到廣泛應(yīng)用。 (4) 熱力學(xué)研究方法的特點(diǎn)和局限性10B. 其研究對象是有足夠大量質(zhì)點(diǎn)的宏觀體系， 得到物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，因而對體系的微觀 性質(zhì)，即個(gè)別或少數(shù)分子、原子的行為， 無法解答。 (2) 局限性：A. 由于熱力學(xué)無需知道過程的機(jī)理，所以它 對過程自發(fā)性的判斷只能是知其然而不知 其所以然；11C. 熱力學(xué)所研究的變量中，沒有時(shí)間的概念，不涉及過程進(jìn)行的速度問題。這對實(shí)用的化學(xué)反應(yīng)來講顯然是不夠的，需用化學(xué)動(dòng)力學(xué)來解決。121 .體系與環(huán)境

4、 體系 (system)： 指我們研究的對象，它包含一定種類 和一定數(shù)量的物質(zhì); 環(huán)境 (surrounding) 體系之外與體系有關(guān)的部分稱為環(huán)境. 2.1 基本概念13根據(jù)體系與環(huán)境之間的關(guān)系可將體系分為三類： 物質(zhì)交換 能量交換 敞開體系 open system封閉體系 closed system孤立體系 isolated system1415同一研究對象可能用不同的方法劃分為不同的體系以水為體系: 敞開體系 以燒杯為體系: 封閉體系以絕熱箱為體系: 孤立體系16 體系與環(huán)境的劃分，是為了研 究方便而人為確定的。 體系與環(huán)境之間可能存在著界 面，也可能沒有實(shí)際的界面，但 可以想象有一個(gè)界

5、面將體系與環(huán) 境分隔開。172. 狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù) state & state function(1) 狀態(tài)：體系的狀態(tài)是體系各種性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。 狀態(tài)函數(shù)： 描述體系狀態(tài)的物理量，稱為狀態(tài) 函數(shù)。(3) 狀態(tài)函數(shù)的特性：體系的狀態(tài)確定，狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值隨之確定；體系的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)也發(fā)生變化， 其變化值只取決于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化 途徑無關(guān)；體系經(jīng)過任何途徑變化恢復(fù)到原來的狀態(tài)，狀 態(tài)函數(shù)恢復(fù)原值，即變化值為零。18 廣度性質(zhì)：又稱為容量性質(zhì)，該性質(zhì) 具 有加和性，表現(xiàn)的是體系量的特征。如 體積、質(zhì)量、熵等； 強(qiáng)度性質(zhì) ：該性質(zhì)不具有加和性，表現(xiàn)的是體系質(zhì)的特征。如溫度、壓力、濃度

6、等； 兩者的關(guān)系： 很多強(qiáng)度性 質(zhì) 是 兩 個(gè)廣度性質(zhì)的比值，如密度、摩爾質(zhì)量等。19 3. 廣度性質(zhì)與強(qiáng)度性質(zhì) extensive & intensive properties 4. 過程和途徑 process & path過程: 體系狀態(tài)發(fā)生變化的經(jīng)過；20定溫過程：(始) = T(終) = T(環(huán)) = 常數(shù)；絕熱過程：過程中體系與環(huán)境之間無熱交換 Q = 0。定容過程：過程中體系的體積始終保持不變；定壓過程： P(始) = P(終) = P(環(huán)) = 常數(shù)； 可逆過程：系統(tǒng)經(jīng)歷某過程后，能夠通過原過程的反向變化而使系統(tǒng)和環(huán)境都回到原來的狀態(tài)(在環(huán)境中沒有留下任何變化)，為可逆過程。循環(huán)

7、過程：體系經(jīng)歷一系列變化后又回到始態(tài)的 過程，循環(huán)過程前后狀態(tài)函數(shù)變化量均為零 。21途徑: 某一過程中體系所經(jīng)歷的具體變化步驟；過程著重于狀態(tài)的變化，而途徑著重于變化的方式；過程可經(jīng)由許多不同的途徑來完成 ； 某一過程中狀態(tài)函數(shù)的變化值只取決于始態(tài) 和終態(tài)， 而與所經(jīng)歷的途徑無關(guān)。22 5. 熱和功 heat & work熱 , Q : 體系和環(huán)境之間因溫度不同而傳遞的能量 熱不是體系自身的性質(zhì)，與途徑有關(guān)，不是狀態(tài) 函數(shù)； Q的符號(hào): 體系吸熱取正值，放熱取負(fù)值。23T2T1T2T1Q功, W ：除熱以外，體系與環(huán)境之間以其它形式傳遞的能量 體積功 Wv（volume work） 無用功或

8、膨脹功非體積功 W (nonvolume work) 非膨脹功或有用功功定壓下，體積功 Wv = - pVW的符號(hào): 環(huán)境對體系作功取正值，反之取負(fù)值。24 “ + ” “ ” Q 體系吸熱 體系放熱 W環(huán)境對體系作功 體系對環(huán)境作功25 熱和功都不是狀態(tài)函數(shù)， 其數(shù)值與變化途徑有關(guān) 熱和功的符號(hào)： 6. 熱力學(xué)能 (thermodynamic energy) 熱力學(xué)能，U：也稱為內(nèi)能 ，是體系內(nèi)部 各種形式能量的總和。U是體系本身的一種性質(zhì)，是狀態(tài)函數(shù)；U的絕對值無法測定，但可求變化值U 。26 7. 熱力學(xué)第一定律 The first law of thermodynamics27 一切物

9、體都具有能量，能量有各種不同 形式，它能從一 種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在轉(zhuǎn)化中能量的總和保持不變。 能量守恒定律應(yīng)用于熱力學(xué)就是熱力學(xué)第一定律，它有多種表述: (4) “第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的” “體系和環(huán)境的總能量不變” (2) 隔離體系中能的形式可以相互轉(zhuǎn)化，但不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)自行消滅。(3) 隔離體系無論經(jīng)歷何種變化，其能量守恒。28說明: 第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的適用條件：封閉體系Q是熱的總和，W是各種功的總和。 29(5) 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 U = Q + W n = 460/46 = 10 mol Q = 43.510 = 435 kJ W = pV = p(Vl V

10、g) pVg= nRT = 10 8.31 351 = 29168 J= 29.2 kJ U = Q +W = 435 + 29.2 = 405.8 kJ30例 1. 在351K、101kPa下，460 g乙醇蒸氣凝結(jié)為同溫度的液體。已知乙醇的氣化熱為43.5 kJ.mol-1，計(jì)算此過程的 Q 、W 、 U。解: 練習(xí)題 1. 某體系向環(huán)境放熱2000 J，并對環(huán)境做功800 J，則該體系的熱力學(xué)能(內(nèi)能)變化為（ ） A. +2800J B. 2800J C. +1200J D. 1200J 31B 判斷題1. 功和熱都是能量的傳遞形式，所以都是體系的狀態(tài)；2. 體系和環(huán)境既是客觀存在，又

11、是人為劃分；3. 系統(tǒng)的狀態(tài)改變時(shí)，至少有一狀態(tài)函數(shù)改變；4. 系統(tǒng)的狀態(tài)改變時(shí)，所有的狀態(tài)函數(shù)都改變；5. 系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)之一發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)不一定改變；6. 在同一體系中，同一狀態(tài)可能有多個(gè)內(nèi)能值；7. 熱和功的區(qū)別在于熱是一種傳遞中的能量，而功不是函數(shù)；3233NH4SCN與Ba(OH)28H2O的反應(yīng)強(qiáng)烈吸熱， 導(dǎo)致反應(yīng)燒杯外壁能將空氣中的水蒸氣凝結(jié)成冰。鋁熱劑(thermite)可引發(fā)強(qiáng)烈的放熱反應(yīng) (Al + Fe2O3)，使生成的金屬鐵融化， 并產(chǎn)生“鐵花”。1. 反應(yīng)進(jìn)度 () advancement of reaction 對任一反應(yīng)：34即：（ A= -a, D= -

12、d, G= g, H= h） B 化學(xué)計(jì)量數(shù)，反應(yīng)物為“”，生成物為“+”2. 2 熱化學(xué) Thermochemistry 移項(xiàng)后：反應(yīng)進(jìn)度 ()：衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量。 化學(xué)反應(yīng)： 反應(yīng)進(jìn)度 = 1mol 的物理意義是a mol的A與 d mol的D 完全反應(yīng)，全部轉(zhuǎn)化為g mol的G和 h mol的H。 35 = 1 mol的物理意義36 N2 + 3H2 = 2NH3 = 1 mol：表示 1 mol N2與 3 mol H2完全反應(yīng)，生成 2 mol 的NH3 = 1 mol：表示 1/2mol N2與 3/2mol H2完全反應(yīng)，生成 1 mol 的NH3反應(yīng)進(jìn)度被應(yīng)用于反應(yīng)

13、熱的計(jì)算、化學(xué) 平衡和反應(yīng)速率的定義等方面。 與 B有關(guān)，與方程式的書寫有關(guān)； 與反應(yīng)方程式中物質(zhì)的選擇無關(guān)；說明: 的量綱是 mol;37 2. 化學(xué)反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同， 且反應(yīng)體系只做體積功不做其它功時(shí)，體 系吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效 應(yīng) (反應(yīng)熱)。 反應(yīng)熱一般指反應(yīng)進(jìn)度 = 1 mol時(shí)的熱。38 定容熱QV (反應(yīng)在密封的容器中進(jìn)行) 在定容條件下不做其它功時(shí)，定容熱等于體系熱力學(xué)能的變化值。 U = Q + W = QV + WV = QV pV (V=0) = QV 在定容過程中，體系吸收的熱量QV全部用來增加體系的熱力學(xué)能。 定容熱可在彈式量

14、熱計(jì)中測量3940彈式量熱計(jì) 定壓熱 Qp (反應(yīng)在敞口容器內(nèi)進(jìn)行) 體系在定壓條件下，不作其他功時(shí)，吸收或 放出的熱稱為定壓反應(yīng)熱 U = Q +W = Qp p V Qp= U + p V = (U2U1) + p(V2V1) = (U2+pV2) (U1+pV1) 終態(tài) 始態(tài) 令 H = U + pV，則 Qp= H2H1 =H 413. 焓 enthalpy 定義: H = U + pV Qp = H在不做其它功時(shí)，定壓反應(yīng)熱Qp等于體系焓 的變化值 H；H是狀態(tài)函數(shù)；H具有能量的量綱（kJ）；H的絕對值無法測定，但焓變H可以計(jì)算, 其正負(fù)號(hào)與Q相同。 42 帶都不是狀態(tài)函數(shù) U、H均

15、為狀態(tài)函數(shù)，其絕對值不可知, 但體系經(jīng)歷某一過程，其DU、DH 可求; DU、DH 的單位為J（kJ）。DU = Qv，DH = Qp是在一定條件下成立的， 在其他條件下體系的狀態(tài)改變，亦有 DU、DH，但須另外求算;Qv=DU，Qp= DH ，但不能說Qv、Qp是狀 態(tài)函數(shù)43說明: 4. 定壓熱和定容熱的關(guān)系 H = U + pV H = U +(pV) 定壓時(shí)： H =U + pV Qp = QV + pV a. 反應(yīng)物和產(chǎn)物均為固體或液體， V 0， H U， Qp QV 44=U+n(g)RT= QV+n(g) RTb. 對有氣體參與的等溫反應(yīng)，只考慮 氣相體積的變化，則 Qp, m

16、: 反應(yīng)進(jìn)度 =1 mol 時(shí)的定壓反應(yīng)熱QV, m: 反應(yīng)進(jìn)度 =1 mol 時(shí)的定容反應(yīng)熱pV pV(g) = n(g)RT =1 mol45例. 298K時(shí)，1 mol 苯在彈式量熱計(jì)中燃燒，生成CO2(g) 和 H2O(l)，放出熱量3267 kJ，求反應(yīng)的 QV, m 、Qp, m 解: 46 例. 1mol Fe與HCl 反應(yīng)，在密閉容器 放熱多還是在開口容器中放熱多？ 解: Fe(s) + 2HCl(l) = FeCl2(s)+ H2(g) SnB(g) = 1 Qp,m = QV,m + RT Qp,m QV,m 但Qp,m 和 QV,m 都是負(fù)數(shù), 故Qp,m 0 也有自發(fā)進(jìn)

17、行的 混亂度越大，熵值越大 80始態(tài)末態(tài) 1. 熵的基本概念(1) 定義: 反映體系內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(排列)混亂度 的物理量，是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。(2) 符號(hào): S = kln 單位：J . K-1 k 波爾茲曼常數(shù)； 體系微觀狀態(tài)數(shù) 81(3) 特點(diǎn)： 熵是狀態(tài)函數(shù)，具有加合性 熵的絕對值和該變量均可以直接測定822. 熵判據(jù) 熱力學(xué)第二定律 表述一：在孤立體系中，自發(fā)過程總是朝 著混亂度增加的方向，即熵值增大的方向進(jìn)行。當(dāng)熵增大到極大值時(shí)，體系處于平衡狀態(tài)，而熵減的過程是不可能發(fā)生的。 表述二：孤立體系的熵永不減少。 表述三：孤立體系的任何自發(fā)過程 中，系 統(tǒng) 的熵總是增加的。-熵增加原理83S（體

18、系) + S（環(huán)境）0，自發(fā)過程 S（體系） + S（環(huán)境）= 0， 平衡過程 S（體系）+S（環(huán)境）0， 非自發(fā)過程 S（孤立）0， 自發(fā)過程S（孤立） 0， 平衡過程S（孤立）0， 非自發(fā)過程 熵判據(jù)（判斷依據(jù)）843. 熵變S 的計(jì)算(1) 熱溫熵法 應(yīng)用條件：定溫、可逆例: 373.15K, 100kPa下，1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水， 吸熱40.63kJ，求過程的熵變.相變過程 等溫可逆變化時(shí)：85 “絕對零度(-273.15 )時(shí)任何純凈物質(zhì)的完美 (理想) 晶體的熵為零?！庇梅?hào)S (0 K) 表示。 任何純凈物質(zhì)在任意溫度時(shí)的熵值，用 符 號(hào) S (T)表示 (2) 絕對熵法 熱

19、力學(xué)第三定律：S = S (T) S(0K) = S (T) 與U、H不同，S 的絕對值可求。絕對零度是不可能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 定義：1mol 純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熵 符號(hào)：Sm 單位：J.K-1. mol-1 86(1) 同一物質(zhì)： 87(2) 同類物質(zhì)，MB 越大，Sm 值越大Sm熵值影響因素：HF HCl HBr HI 173.8 186.9 198.7 206.6(3) 氣態(tài)多原子分子的Sm 值比氣態(tài)單原子的 Sm大; 分子的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 物質(zhì)的Sm越大 Sm (O2, g ) Sm(O3, g ) Sm (NO, g) Sm (NO2, g ) 0時(shí) 0 B(g) 0時(shí) 0 c. (

20、298K) (TK)化學(xué)反應(yīng)的熵變例 題 不通過計(jì)算, 判斷下列反應(yīng)的 的正負(fù): 3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) HCl(aq.)+NH3(g) NH4Cl(s) H2O(l)=H2O(g) NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) 0 0練習(xí)題1. 下列標(biāo)準(zhǔn)熵的大小比較中，正確的是 。 A. Br2(g) Cl2(g) Cl2(g) F2(g) (同溫) C. O2(298K, 100kPa)O2 (298K, 20kPa) D. O2(298K, 100kPa)O2 (400K, 100kPa)93B2. 下列物質(zhì)在0K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)熵為0的是 。

21、A. 理想溶液 B. 理想氣體 C. 完美晶體 D. 純液體3. 下列物質(zhì)中，摩爾熵最大的是 。MgF2 B. MgO C.MgSO4 D. MgCO3關(guān)于熵，下列敘述中正確的是 。298K時(shí)，純物質(zhì)的Sm=0一切單質(zhì)的Sm=0對于孤立體系而言， rSm 0的反應(yīng)總是自發(fā)進(jìn)行的在一個(gè)反應(yīng)中，隨著生成物的增加，熵變增加 94CCC1876年，美國物理化學(xué)家吉布斯( Gibbs ) 對當(dāng)時(shí)世界各國關(guān)于熱力學(xué)研究方面的成果進(jìn)行了總結(jié)，成功地將決定過程是否自發(fā)進(jìn)行的能量因素 (H) 及 混亂度因素 (S)結(jié)合起來，提出了吉布斯自由能(G)的概念，并以此來判斷定溫定壓條件下過程的自發(fā)性。 2.4 自由能

22、 1. 吉布斯自由能 Gibbs free energy 96 定義: G = H TSG 為狀態(tài)函數(shù)，具有加和性量綱：J或kJ絕對值不可知，該變量G 可知體系的自由能是體系在定溫、定壓下對外做有用功的能力。 當(dāng)體系從始態(tài)（自由能為G1）變化到 終態(tài) (自由能為G2 ) 時(shí)，體系的吉布斯自由能變化值G為 G = G2G1 對于化學(xué)反應(yīng)體系: G1和G2分別是反應(yīng)物和生成物的自由能。 對于可逆反應(yīng): 正逆反應(yīng)的G數(shù)值相等，但符號(hào)相反。 2. 自由能判據(jù) 大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，在定溫定壓只做體積功的條件下，體系總 是自發(fā)地朝著吉布斯自由能降低 ( G 0)的方向進(jìn)行；當(dāng)體系的吉布斯自由 能降低到最小

23、值 (G=0）時(shí)達(dá)到平衡 狀態(tài)。定溫、定壓下自發(fā)變化總是朝著自由能減小的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡。 -自由能判據(jù) (criterion of free energy)99 體系在定溫、定壓、且不作有用功的條件下，可用G 判斷過程的自發(fā)性。 -自由能降低原理 G 0 過程不自發(fā) (逆向自發(fā))100 吉布斯自由能判據(jù)的使用條件: 3. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能 standard molar free energy of formation 規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾 生成自由能為零。定義：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol 物質(zhì)時(shí)的自由能變化稱為該物質(zhì) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能 。符號(hào)： (kJ.mol

24、-1) 101反應(yīng)的自由能改變等于各組分的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能與化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的加和 化學(xué)反應(yīng)的102 例: 求298 K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng) CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)的rGm， 并判斷反應(yīng)的自發(fā)性。CH4(g) + 2H2O (g) CO2(g) + 4H2(g)-50.75 -228.59 -394.36 0 故該反應(yīng)在298K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行。解: = (-394.36)+(40) - (-50.75) + (-228.592) =113.57kJmol-1 kJmol-1在298K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能否自發(fā)進(jìn)行？例: 判斷反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO

25、2(g)解： 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)86.57 0 51.30= 251.3 - (286.57)+(10) 4. Gibbs-Helmholtz方程105吉布斯-亥姆霍茲方程：G = H - TS (定溫)化學(xué)反應(yīng):標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):Gibbs-Helmholtz 方程的應(yīng)用1. 計(jì)算不同溫度下的rGm，判斷反應(yīng)自發(fā)性2. 估算反應(yīng)進(jìn)行的溫度3. 選擇合理的合成方法例 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，計(jì)算反應(yīng) 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 在298 K時(shí)的rGm，并判斷自發(fā)性。在1273K時(shí)呢？106解： 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)10790.25 0 3

26、3.18210.65 205.03 239.9586.57 0 51.30= 251.30 2 86.57= -70.54 kJ.mol-1在298K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行= -114.14 kJ.mol-1= -146.43 J.K-1.mol-1= 72.27kJ.mol-1 0 在1273K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行108= -114.10 298 (-146.33) 10-3= -70.54 kJ.mol-1= -114.10 1273(-146.33) 10-3 例: 根據(jù)乙醇的氣化反應(yīng)C2H5OH(l)=C2H5OH(g) 估算乙醇的沸點(diǎn)。(已知: = 42.17 kJ mol

27、1 =122.03 JK 1mol 1） 解: 設(shè)100kPa時(shí)，乙醇在T K時(shí)沸騰。 氣態(tài)乙醇和液態(tài)乙醇達(dá)平衡時(shí), = 0溫度對反應(yīng)自發(fā)性的影響類型HSG =H-TS反應(yīng)情況1任何溫度 任何溫度下反應(yīng)正向自發(fā)2任何溫度 任何溫度下反應(yīng)逆向自發(fā)3低溫 高溫 在高溫下反應(yīng)正向自發(fā)4低溫 高溫 在低溫下反應(yīng)正向自發(fā)111 本章小結(jié) 1. 狀態(tài)函數(shù)的概念和性質(zhì) 狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于體系的始終態(tài)， 與變化途徑無關(guān)。（1） 熱力學(xué)能：U = Q + W, U = QV（2） 焓：H = U+pV, H = Qp , （3） 熵： （4）自由能： G = H-TS, U、H、S、G都屬體系的廣度性質(zhì) (

28、1) H = U + pV 氣體反應(yīng) (2) ecc定律 (3) (4)3. rSm的計(jì)算2. rHm的計(jì)算5. Gibbs-Helmholtz方程: G = H - TS (2) ecc定律 (1)4. rGm的計(jì)算(3)判斷反應(yīng)自發(fā)性（定溫定壓、W =0） 分析溫度對反應(yīng)自發(fā)性影響練習(xí)題1. 將濃硫酸溶于水中，該過程的 G 0，S 0，H 0。1142. 298K時(shí)SO2(g) 的fHm= -269 kJmol-1 ， fGm=-330kJmol-1 。反應(yīng)S(斜方) +O2(g)=SO2(g) 的rSm為( ) Jmol-1K-1A. 200.1 B. 201.2 C. 204.7 D.

29、 205.3C115 3. 下列敘述中正確的是 （ ） A. 某反應(yīng)rGm(298K) 0 , 并不表示該 反應(yīng)在任何條件下均不自發(fā) B. 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，rHm(T)= 0 , rGm(T) =0 C. 反應(yīng)N2O4(g)= 2NO2(g) 在298K時(shí)不自 發(fā)，那么在高溫時(shí)也不自發(fā) A由下列數(shù)據(jù)確定100 kPa時(shí)汞的沸點(diǎn) 為( ) Hg(l) Hg(g) fHm/kJ.mol-1 0 60.8 Sm/J.mol-1. K-1 77.4 174.9 A. 274K B. 351K C. 624K D. 78K C117解：Qp=+40.69kJ , U= QP - B(g)RT =+37.59 kJ.mol-1 H = +40.69 kJ.mol-1 , S = QP / T=109.09 J.k-1mol-1 , G = H- TS=05. 373K, 101kP