例2.1试计算石灰石热分解反应的熵变和炝变，并初步分析该反应的自发性解：CaO(s)CaCO3(s)+ CO2(g)HSPC-635. 09393.509Hμ (298.15 K)/(kJ mol-l)-1206. 9292. 939.75213.74S (298.15K)/(Jmol-1 . K-l)4O△,Hm (298.15 K) =VgHmb (298.15 K)B={(-635. 09)+(-393. 509)-(-1206. 92)} kJ·mo1-1178. 32 kJ:mol-1 vg s(B)△, S (298.15 K) =B= {(39. 75 + 213. 74) - 92. 9 59) J·mo1-1. K-1160. 59 J: mo1-116首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 16 例2.1 试计算石灰石热分解反应的熵变和焓变，并初步分析该反 应的自发性 r (298.15 K) = B B (B) = {(39.75 + 213.74) - 92.9 59}J.mol-1.K -1 = 160.59 J.mol-1 Sm Sm 解： CaCO3 (s) CaO(s) CO2 + (g) f (298.15 K)/(kJ. mol-1 ) -1206.92 -635.09 -393.509 (298.15 K)/(J. mol-1 . K-1 S ) 92.9 39.75 213.74 m Hm ={(-635.09)+(-393.509)-(-1206.92)} kJ .mol-1 = 178.32 kJ.mol-1 r (298.15 K) B B f Hm,B Hm = (298.15 K)
反应的△_H2(298.15K)为正值，表明此反应为吸热反应。从系统倾向于取得最低的能量这一因素来看，吸热不利于反应自发进行。但△S(298.15K)为正值,表明反应过程中系统的值增大。从系统倾向于取得最大的混乱度这一因素来看，值增大有利于反应自发进行。因此，该反应的自发性究竟如何还需要进一步探讨。17首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 17 反应的 r (298.15 K)为正值，表明此反应为吸热反应。从系 统倾向于取得最低的能量这一因素来看，吸热不利于反应自发 进行。但 r (298.15 K)为正值,表明反应过程中系统的熵值增 大。从系统倾向于取得最大的混乱度这一因素来看，熵值增大， 有利于反应自发进行。因此，该反应的自发性究竟如何还需要 进一步探讨。 Hm Sm
?摘的热力学定义可从热力学推出，在恒温可逆过程中系统所吸收或放出的热量(以q.表示）除以温度等于系统的滴变△S：qAS=(2.5)T“”即由其定义“热温商”而得名。熵的变化可用可逆过程的热（量）与温（度）之商来计算18首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 18 可从热力学推出，在恒温可逆过程中系统所吸收或放出的热量 (以qr 表示)除以温度等于系统的熵变S： “熵”即由其定义“热温商”而得名。熵的变化可用可逆过程 的热(量)与温(度)之商来计算。 T q S r = (2.5) 熵的热力学定义*
例2.2 计算在101.325kPa 和 273.15 K下，冰融化过程的摩尔滴变。 已知冰的融化热 qfus(H,O)= 6007 Jmol-1解： 在 101.325 kPa 大气压力下，273.15 K(0℃C)为冰的正常熔点，所以此条件下冰融化为水是恒温、恒压可逆相变过程根据式(2.5)得Ars (H,O) _ 6007 J·mol-lIPOA.S.mT273.15K= 21.99 J ·mol-l .K-式(2.5)表明,对于恒温、恒压的可逆过程，T△S= 9,=△H所以 TS 是相应于能量的一种转化形式，可以与 △H 相比较19首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 19 例2.2 计算在101.325 kPa 和 273.15 K下，冰融化过程的摩尔 熵变。已知冰的融化热 qfus(H2O) = 6007 J.mol-1 解： 在 101.325 kPa 大气压力下, 273.15 K(0ºC) 为冰的正常 熔点, 所以此条件下冰融化为水是恒温、恒压可逆相变过程， 根据式(2.5)得 1 1 1 fus 2 r m 21.99 J mol K 273.15 K (H O) 6007 J mol − − − = = = T q S 式(2.5)表明，对于恒温、恒压的可逆过程， TΔS = qr = ΔH 。 所以 TΔS 是相应于能量的一种转化形式，可以与 ΔH 相比较
3.反应的吉布斯函数变1875年，美国化学家吉布斯(Gibbs)首先提出一个把焰和归并在一起的热力学函数一G(现称吉布斯自由能或吉布斯函数），并定义：G=H-TSH对于等温过程吉布斯：美国物理△G =AH- TAS学家、化学家广 (2.6)或写成 : △,Gm=△,Hm- T△,Sm(1839~1903)1958年入选美国名人纪念馆。式(2.6)称为吉布斯等温方程20首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 20 1875年，美国化学家吉布斯(Gibbs)首先提出一 个把焓和熵归并在一起的热力学函数—G (现称 吉布斯自由能或吉布斯函数)，并定义： G = H – TS 对于等温过程: 吉布斯：美国物理 学家、化学家 (1839~1903)，1958 年入选美国名人纪 念馆。 3. 反应的吉布斯函数变 ΔG = ΔH – TΔS 式(2.6)称为吉布斯等温方程 或写成：Δr Gm = Δr Hm – TΔr Sm (2.6)