第3章化學(xué)熱力學(xué)初步_第1頁(yè)
第3章化學(xué)熱力學(xué)初步_第2頁(yè)
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第三章化學(xué)熱力學(xué)初步§3-1基本概念§3-2

熱化學(xué)一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度二、體系與環(huán)境三、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)四、過程與途徑五、熱和功六、內(nèi)能與熱力學(xué)第一定律一、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)二、熱化學(xué)方程式三、蓋斯定律四、反應(yīng)焓變的計(jì)算一、自發(fā)過程二、混亂度和熵函數(shù)三、熱力學(xué)第二定律四、吉布斯(Gibbs)函數(shù)及其應(yīng)用§3-3化學(xué)反應(yīng)的方向與限度1無機(jī)及分析化學(xué)本章學(xué)習(xí)要求1、熟悉化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度、體系與環(huán)境、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)、過程與途徑、熱和功、內(nèi)能等基本概念。

2、理解熱力學(xué)第一定律的基本內(nèi)容,了解熱力學(xué)第二、第三定律。3、掌握Qp、△U、△rHm、△rHmΘ、△fHmΘ、△cHmΘ

、△rSm、△rSmΘ、SmΘ、△rGm、△rGmΘ、△fGmΘ等概念及有關(guān)計(jì)算和應(yīng)用。4、掌握熱力學(xué)重要關(guān)系式△rGm=△rHm-T△rSm。5、會(huì)用△G來判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。2無機(jī)及分析化學(xué)§3-1基本概念

一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度

1.化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式

2.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度(ξ)

化學(xué)計(jì)量數(shù)

定義:對(duì)于有限的變化故3無機(jī)及分析化學(xué)例:對(duì)于反應(yīng)式

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)t=0n1(B)/mol3.010.00.0t=t′n2(B)/mol2.07.02.0反應(yīng)進(jìn)度為:

ξ

=[n2(N2)-

n1(N2)]/v(N2)=(2.0-1.0)/(-1)=1(mol)或ξ

=[n2(H2)-

n1(H2)]/v(H2)=(7.0-10.0)/(-3)=1(mol)或ξ

=[n2(NH3)-

n1(NH3)]/v(NH3)=(2.0-0)/(2)=1(mol)若反應(yīng)式寫成:2N2(g)+6H2(g)=4NH3(g)則對(duì)于上述物質(zhì)的量的變化,ξ

=0.5mol4無機(jī)及分析化學(xué)思考1、1molO2(g)與2molH2(g)完全反應(yīng)生成2molH2O(g),反應(yīng)進(jìn)度ξ為()。A.0.5mol B.1mol C.2mol D.無法判斷√5無機(jī)及分析化學(xué)二、體系與環(huán)境被劃分出來作為我們研究對(duì)象的這一部分,就稱為體系(系統(tǒng)),而體系以外的其它部分則稱為環(huán)境。據(jù)體系與環(huán)境間的關(guān)系,可將熱力系體系分為:(1)敞開體系:體系與環(huán)境間既有物質(zhì)交換又有能量交換(2)封閉體系:體系與環(huán)境間只有能量交換沒有物質(zhì)交換(3)孤立體系:體系與環(huán)境間既無物質(zhì)交換也無能量交換6無機(jī)及分析化學(xué)敞開體系封閉體系孤立體系7無機(jī)及分析化學(xué)三、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)

狀態(tài):體系一切宏觀性質(zhì)(物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì))的綜合表現(xiàn);狀態(tài)函數(shù):確定體系狀態(tài)的一系列物理量,如V、T、P、cB、nB等都是狀態(tài)函數(shù)。狀態(tài)函數(shù)的特征:①狀態(tài)函數(shù)是體系所處狀態(tài)的單值函數(shù)。②狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于體系的始態(tài)和終態(tài),而與狀態(tài)變化經(jīng)歷的具體步驟無關(guān)。始態(tài)終態(tài)(Ⅰ)(Ⅱ)8無機(jī)及分析化學(xué)狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì):(1)廣度性質(zhì)在一定條件下與體系中的物質(zhì)數(shù)量成正比,即具有加和性。如V、m、U、H、S、G等都是廣度性質(zhì)。(2)強(qiáng)度性質(zhì)在一定條件下僅由體系中物質(zhì)本身的特性決定,不隨體系中物質(zhì)總量而改變,即不具加和性。如T、P、ρ等都是強(qiáng)度性質(zhì)。任何兩個(gè)廣度性質(zhì)相除之后就成為強(qiáng)度性質(zhì)。強(qiáng)度性質(zhì)不必指定物質(zhì)的量就可以確定。9無機(jī)及分析化學(xué)四、過程與途徑過程:體系發(fā)生變化的經(jīng)過。途徑:完成狀態(tài)變化所經(jīng)歷的具體步驟。一個(gè)過程可由多種途徑來實(shí)現(xiàn)。如:根據(jù)發(fā)生的條件,熱力學(xué)過程分為四種:等溫過程:△T=0,T始=T終=T環(huán)等壓過程:△P=0,P始=P終=P環(huán)

等容過程:△V=0,V始=V終絕熱過程:Q=0,體系與環(huán)境之間無熱量交換?!鱐=T2-T1=75K

10無機(jī)及分析化學(xué)五、熱和功

能量的傳遞方式分為熱和功。熱:由于溫度不同,在體系和環(huán)境之間傳遞的能量,用Q表示。規(guī)定:體系向環(huán)境放熱,Q為“-”,體系從環(huán)境中吸熱,Q為“+”。功:體系與環(huán)境間除熱以外的各種被傳遞的能量,用W表示。規(guī)定:體系向環(huán)境作功,W為“-”,環(huán)境對(duì)體系作功,W為“+”。

熱和功都是體系狀態(tài)變化過程中能量傳遞形式,沒有過程就沒有熱和功,因而是非狀態(tài)函數(shù)。熱力學(xué)中常把功分為:體積功We(體積變化反抗外力作用與環(huán)境交換的功)和非體積功Wf(電功、表面功、機(jī)械功等)。W=We+Wf11無機(jī)及分析化學(xué)六、內(nèi)能與熱力學(xué)第一定律內(nèi)能:體系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)能量的總和,用U表示,它包括體系內(nèi)所有物質(zhì)分子的平動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能、分子間的位能、電子運(yùn)動(dòng)能及原子核能等。其絕對(duì)值到目前為止無法知道,內(nèi)能是體系的狀態(tài)函數(shù)。

把能量守恒定律應(yīng)用于熱力學(xué)體系則稱為熱力學(xué)第一定律。對(duì)封閉體系,熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:△U=Q+W物理意義:當(dāng)一封閉體系的狀態(tài)發(fā)生變化,其內(nèi)能△U增加等于體系從環(huán)境吸熱Q加上環(huán)境對(duì)體系所作的功W。12無機(jī)及分析化學(xué)例:內(nèi)能為U1的封閉體系,Q=+50kJ,W=-30kJ求①△U體=?U2=?②△U環(huán)=?解:①△U體=Q+W=50-30=20(kJ);

U2=U1+△U體=(U1+20)kJ②對(duì)環(huán)境,Q=-50kJ,W=+30kJ,△U環(huán)=Q+W=-50+30=-20(kJ)故△U體+△U環(huán)=0這是熱力學(xué)第一定律的另一種表示方法。13無機(jī)及分析化學(xué)§3-2熱化學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)熱及其變化的科學(xué)叫熱化學(xué)

一、化學(xué)反應(yīng)熱當(dāng)生成物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同,且在反應(yīng)過程中不做非體積功時(shí),化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱稱為反應(yīng)熱。在等容條件下的反應(yīng)熱稱定容熱QV,在等壓條件下的反應(yīng)熱稱定壓熱Qp。當(dāng)體系在變化過程中只做體積功,則△U=Q+We。若體系變化是定容過程,即△V=0,We=-P△V=0,△U=QV上式表明:對(duì)封閉體系,在不做其他功的等容過程中,體系于環(huán)境交換的熱等于體系內(nèi)能的變量。14無機(jī)及分析化學(xué)若體系變化是定壓過程,即△P=0,P1=P2=P環(huán),則△U=QP–P外VU2-

U1=QP–P外(V2-V1),QP=(U2+P外V2)–(U1+P外V1)=(U2+P2V2)–(U1+P1V1)由于U、P、V均為狀態(tài)函數(shù),其組合當(dāng)然還是體系的狀態(tài)函數(shù),熱力學(xué)上將(U+PV)定義為一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù),稱為焓:H=U+PV。故定壓熱Qp:△H=Qp對(duì)封閉體系,在不做其他功的等壓過程中,體系與環(huán)境交換的熱等于體系的焓變。15無機(jī)及分析化學(xué)思考2、恒壓反應(yīng)熱與反應(yīng)焓變的關(guān)系式Qp=ΔH成立的條件是()。A.封閉體系 B.恒壓過程C.不做非體積功 D.絕熱過程√√√16無機(jī)及分析化學(xué)由于熱效應(yīng)與反應(yīng)時(shí)的條件、物質(zhì)的集聚狀態(tài)及物質(zhì)的量有關(guān),故書寫熱化學(xué)方程式時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):①要注明反應(yīng)的溫度和壓力、△rHΘm,若T=298.15K,P=100kPa,習(xí)慣可以不寫。②必須在方程式中注明物態(tài),如s、l、g③物質(zhì)化學(xué)式前面的系數(shù)表示該物質(zhì)在1mol反應(yīng)中的物質(zhì)的量,不表示分子數(shù),故必要時(shí)可用分?jǐn)?shù)。如:H2(g)+?O2(g)=H2O(l)△rHΘm=–285.8kJ·mol-1二、熱化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)熱關(guān)系的方程式叫熱化學(xué)方程式。17無機(jī)及分析化學(xué)三、蓋斯定律

在等壓或等容條件下,任意化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成或是分幾步完成,其熱效應(yīng)總是相同的,換句話說,反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與變化的具體途徑無關(guān)。

注:①若化學(xué)反應(yīng)是在等壓或等容條件下一步完成,則分步完成時(shí),各步也要在等壓或等容條件下完成。②蓋斯定律只有在等壓或等容條件下才完全正確。始態(tài)終態(tài)中間態(tài)+=18無機(jī)及分析化學(xué)應(yīng)用:求C(s)+?O2(g)=CO(g)

的反應(yīng)熱由蓋斯定律:△H3=△H1+△H219無機(jī)及分析化學(xué)四、反應(yīng)焓變的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)態(tài):是指標(biāo)準(zhǔn)壓力pΘ為105Pa下的純物質(zhì)的狀態(tài),常用溫度為298.15K。氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指標(biāo)準(zhǔn)壓力pΘ下的理想氣體狀態(tài)液體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指標(biāo)準(zhǔn)壓力pΘ下的純液體狀態(tài)固體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指標(biāo)準(zhǔn)壓力pΘ下的穩(wěn)定晶體狀態(tài)溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指標(biāo)準(zhǔn)壓力pΘ下,濃度為標(biāo)準(zhǔn)濃度(cΘ=1mol/L)的理想溶液1、物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)20無機(jī)及分析化學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由最穩(wěn)定單質(zhì)直接生成1mol某物質(zhì)的反應(yīng)熱,稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,用符號(hào)△fHΘm表示,單位kJ·mol-1。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓等于零。2、摩爾反應(yīng)焓變、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變以及標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓

摩爾反應(yīng)焓變

化學(xué)反應(yīng)處于溫度T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí),該反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓變稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變21無機(jī)及分析化學(xué)水合離子標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:在溫度T及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由參考狀態(tài)單質(zhì)生成溶于大量水(形成無限稀薄溶液)的水合離子B(aq)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變。量符號(hào)為(B,∞,aq,T),單位為kJ·mol-1。符號(hào)“∞”表示“在大量水中”或“無限稀薄水溶液中”,常常省略。在書寫反應(yīng)方程式時(shí),應(yīng)使離子B為唯一生成物,且離子B的化學(xué)計(jì)量數(shù)vB=1。并規(guī)定水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零,即在298.15K,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由單質(zhì)H2(g)生成水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變?yōu)榱?2無機(jī)及分析化學(xué)3、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓在溫度T及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下1mol物質(zhì)B完全燃燒時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變稱為物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓,簡(jiǎn)稱燃燒焓,用(B,相態(tài),T)表示,單位為kJ·mol-1。

所謂完全燃燒(或完全氧化)是指物質(zhì)B中的C變成CO2(g),H變?yōu)镠2O(l),S變?yōu)镾O2(g),N變?yōu)镹2(g),Cl變成HCl(aq)等。燃燒反應(yīng)中所有產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為零23無機(jī)及分析化學(xué)△rHΘm=(c△fHΘm,C+d△fHΘm,D)-(a△fHΘm,A+b△fHΘm,B)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行的一般反應(yīng):aA+bB=cC+dD4、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變△rHmΘ的計(jì)算(1)利用熱化學(xué)方程式的組合計(jì)算

(2)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算對(duì)反應(yīng)有24無機(jī)及分析化學(xué)(3)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓計(jì)算

△rHΘm=(a△CHΘm,A+b△CHΘm,B)-(c△CHΘm,C+d△CHΘm,D)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行的一般反應(yīng):aA+bB=cC+dD對(duì)反應(yīng)有若體系的溫度不是298.15K,反應(yīng)焓變會(huì)有些改變,但一般變化不大,即反應(yīng)的焓變基本不隨溫度而變

25無機(jī)及分析化學(xué)思考3、下列反應(yīng)中,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變等于生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的是()A.CO2(g)+CaO(s)

CaCO3(s)B.1/2H2(g)+1/2I2(g)

HI(g)C.H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)D.H2(g)+1/2O2(g)

H2O(g)思考4、下列物質(zhì)中標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零的是()A.C(金剛石) B.P4(白磷)C.Br2(g) D.O3(g)√思考5、下列物質(zhì)中,和均為0的是()。A.C(石墨) B.O2(g) C.CO(g) D.H2O(l)√√26無機(jī)及分析化學(xué)§3-3化學(xué)反應(yīng)的方向與限度一、自發(fā)過程自發(fā)過程是指不需要外部供給有用功而能自動(dòng)進(jìn)行的過程。自發(fā)過程具有兩個(gè)特點(diǎn):①自發(fā)過程都有確定的方向,只能單向進(jìn)行;②自發(fā)過程都可以用來做有用功。決定過程方向性的因素有二:①能量因素,體系趨向能量最低的狀態(tài);②混亂度因素,體系趨向于最大的混亂程度。27無機(jī)及分析化學(xué)二、混亂度和熵函數(shù)熵是描述體系混亂度大小的物理量,用S表示,也是體系的狀態(tài)函數(shù)。體系的混亂度越大,熵越大。

熱力學(xué)第三定律:在絕對(duì)零度時(shí),任何物質(zhì)的完美晶體的熵值為0(S0=0)。把某純凈物的晶體從0K升溫TK到,這個(gè)過程的熵變即為該物質(zhì)在T時(shí)的熵值。ST=ST-S0=△S

1.混亂度體系內(nèi)部微觀粒子排列的混亂程度稱為混亂度。體系有趨向于取得最大的混亂度,即體系混亂度增大有利于反應(yīng)自發(fā)地進(jìn)行。

2.熵28無機(jī)及分析化學(xué)1mol某純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的熵稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵SΘm,單位J·mol-1·K-13.標(biāo)準(zhǔn)熵

注意:在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,參考狀態(tài)的單質(zhì)其標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵并不等于零

水合離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵是以為基準(zhǔn)而求得的相對(duì)值29無機(jī)及分析化學(xué)①同一物質(zhì),Sg>Sl>Ss②同一物態(tài),分子中原子數(shù)或電子數(shù)越多,熵越大③熵隨溫度的升高而增大④反應(yīng)中,物質(zhì)種類增多,分子數(shù)增多,則體系的熵值增大熵值的變化規(guī)律:30無機(jī)及分析化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行的一般反應(yīng):aA+bB=cC+dD△rSΘm=(cSΘm,C+dSΘm,D)-(aSΘm,A+bSΘm,B)

4、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變對(duì)反應(yīng)有31無機(jī)及分析化學(xué)解:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

(kJ·mol-1)-1206.92-635.09-393.509(J·mol-1·K-1)92.939.75213.74例試計(jì)算CaCO3熱分解反應(yīng)的和,并初步分析該反應(yīng)的自發(fā)性。32無機(jī)及分析化學(xué)思考6、下列物質(zhì)中熵值最大的是()。A.K(s) B.Na(s) C.Br2(l) D.KCl(s)√思考7、相變H2O(s)H2O(g)的ΔH和ΔS為()。A.ΔH為正,ΔS為負(fù) B.ΔH為負(fù),ΔS為正C.均為正值 D.均為負(fù)值√33無機(jī)及分析化學(xué)三、熱力學(xué)第二定律一切實(shí)際發(fā)生的自發(fā)過程都是熱力學(xué)的不可逆過程;或者說,熱不可能自動(dòng)地從低溫物體向高溫物體傳遞

把體系和環(huán)境一起作為一個(gè)新的孤立體系考慮,則:ΔS體系

+ΔS環(huán)境>0自發(fā)過程ΔS體系

+ΔS環(huán)境

=0平衡狀態(tài)ΔS體系

+ΔS環(huán)境<0非自發(fā)過程統(tǒng)計(jì)表達(dá)為:孤立體系中發(fā)生的自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)必然伴隨著熵的增加,或孤立體系的熵值總是趨向于極大值。這就是孤立體系中自發(fā)過程的熱力學(xué)準(zhǔn)則,稱為熵增加原理。ΔS孤立>0自發(fā)過程ΔS孤立

=0平衡狀態(tài)ΔS孤立<0非自發(fā)過程34無機(jī)及分析化學(xué)四、吉布斯函數(shù)及應(yīng)用1、Gibbs函數(shù)和Gibbs函數(shù)變由于能量和混亂度即熵二因素決定過程的方向性,為了方便地將這兩種因素的影響用于判斷過程的方向性,熱力學(xué)中引入了一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù),即Gibbs函數(shù)定義:G=H

-

TS在等溫等壓不做非體積功時(shí),

△rGm=△rHm-T△rSm

Gibbs等溫方程式35無機(jī)及分析化學(xué)2、反應(yīng)自發(fā)性的判斷

對(duì)于恒溫恒壓不做非體積功的一般反應(yīng),其自發(fā)性的判斷標(biāo)準(zhǔn)為:

△rGm<0,反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行△rGm=0,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)△rGm>0,反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí),則用△rGΘm進(jìn)行判斷。36無機(jī)及分析化學(xué)類型△H△S△G

=△H-T△S反應(yīng)情況1-+-任何溫度下反應(yīng)均自發(fā),如:?H2(g)+?F2(g)=HF(g)△HΘ=-269kJ·mol-1,△SΘ=+6.7J·mol-1·K-12+-+任何溫度下反應(yīng)均非自發(fā),如:CO(g)=C(s)+?O2(g)△HΘ=+110.5kJ·mol-1,△SΘ=-89.7J·mol-1·K-13++低溫+高溫-低溫非自發(fā),高溫自發(fā),如CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△HΘ=177.8kJ·mol-1,△SΘ=+160.7J·mol-1·K-14--低溫-高溫+低溫自發(fā),高溫非自發(fā),如:HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)△HΘ=-176.9kJ·mol-1,△SΘ=-284.6J·mol-1·K-137無機(jī)及分析化學(xué)思考8、利用△G判定化學(xué)反應(yīng)是否自發(fā),應(yīng)滿足的條件是()。A.等溫 B.等壓C.等容 D.不做非體積功√√√思考9、滿足下列哪組條件的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行?()A.△rHm>0,△rSm>0,高溫 B.△rHm>0,△rSm>0,低溫C.△rHm<0,△rSm<0,高溫 D.△rHm>0,△rSm<0,低溫√38無機(jī)及分析化學(xué)3、△fGΘm,T和△rGΘm在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol某物質(zhì)的吉布斯函數(shù)變(自由焓變或自由能變),叫做物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯(Gibbs)函數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能),△fGΘm,T,單位kJ·mol-1。規(guī)定最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為零。

水合離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(B,aq)的定義,也是以水合氫離子的(H+,aq,298.15K)等于零為基準(zhǔn)而求得的相對(duì)值。39無機(jī)及分析化學(xué)△rGΘm=(c△fGΘm,C+d△fGΘm,D)-(a△fGΘm,A+b△fGΘm,B)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行的一般反應(yīng):aA+bB=cC+dD對(duì)反應(yīng)有40無機(jī)及分析化學(xué)4、溫度對(duì)△rGm的影響

△rGΘm,T=△rHΘm,T-T△rSΘm,T因△rHΘm,T、△rSΘm,T隨T變化很小,近似處理可用△rHΘm,298△rSΘm,298代替△rHΘm,T、△rSΘm,T,則轉(zhuǎn)變溫度Tc:

41無機(jī)及分析化學(xué)解:①△GΘ298=△HΘ298-T△SΘ298=178-298×160.7/1000=130kJ·mol-1>0298.15K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行,②△HΘ298-T△SΘ298<0,T>1108K例:已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△HΘ298=178kJ·mol-1,△SΘ298=+160.7J·mol-1·K-1,求:①反應(yīng)的△GΘ298,并判斷反應(yīng)的自發(fā)性。②反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。42無機(jī)及分析化學(xué)例已知C2H5OH(l)的ΔfHΘ=-277.6kJ·mol-1,SΘ=161J·mol-1·K-1C2H5OH(g)的ΔfHΘ=-235.3kJ·mol-1,SΘ=282J·mol-1·K-1求:(1)105Pa和25℃時(shí)C2H5OH(l)能否自發(fā)變成C2H5OH(g)?(2)在105Pa和100℃時(shí),情況又如何呢?(3)計(jì)算乙醇的近似沸點(diǎn)。43無機(jī)及分析化學(xué)解:對(duì)于過程C2H5OH(l)→C2H5OH(g)ΔHΘ=ΔfHΘ[C2H5OH(g)]-ΔfHΘ[C2H5OH(l)]=-235.3-(-277.6

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