2.1.2反应自发性的判断(△G)1.以△G为判断标准一最小自由能原理△G<0，自发过程，过程能向正方向进行I(2.7)△G=0，平衡状态△G>0，非自发过程，过程能向逆方向进行21首页上一页颜下一页
首页 上一页 下一页 末页 21 2.1.2 反应自发性的判断(ΔG) ΔG > 0 ，非自发过程，过程能向逆方向进行 ΔG = 0 ，平衡状态 1. 以ΔG为判断标准—最小自由能原理 ΔG < 0 ，自发过程，过程能向正方向进行 (2.7)
表2.1熵判据和吉布斯函数判据的比较判据吉布斯函数判据系统封闭系统孤立系统过程任何过程恒温、恒压、不做非体积功自发变化的方向值增大，AS>0吉布斯函数值减小，△G<0平衡条件滴值最大，△S=0吉布斯函数值最小，△G=0判据法名称滴增加原理最小自由能原理22首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 22 表2.1 熵判据和吉布斯函数判据的比较 熵 判 据 吉布斯函数判据 系统 孤立系统 封闭系统 过程 任何过程 恒温、恒压、不做非体积功 自发变化的方向 熵值增大，ΔS > 0 吉布斯函数值减小，ΔG < 0 平衡条件 熵值最大，ΔS = 0 吉布斯函数值最小，ΔG = 0 判据法名称 熵增加原理 最小自由能原理
应当指出，如果化学反应在恒温恒压条件下，除体积功外还做非体积功w’，则吉布斯函数判据就变为(热力学可推导出）：-△G >- W自发过程平衡状态-△G = - W(2.8)-AG<-W非自发过程+HPO此式的意义是在等温、等压下，一个封闭系统所能做的最大非体积功（-w'）等于其吉布斯自由能的减少（-△G）。(2.9)-△G= -w'max式中，wmax表示最大电功（见第四章有关内容23首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 23 应当指出，如果化学反应在恒温恒压条件下，除体积功外还做 非体积功 w' ，则吉布斯函数判据就变为(热力学可推导出）： 此式的意义是在等温、等压下，一个封闭系统所能做的最 大非体积功 (- w' ) 等于其吉布斯自由能的减少 (- ΔG ) 。 -ΔG > - w' 自发过程 -ΔG = - w' 平衡状态 -ΔG < - w' 非自发过程 (2.8) -ΔG = -w' max (2.9) 式中， w' max表示最大电功（见第四章有关内容）
表2.2 △H、△S及T对反应自发性的影响反应实例AH正反应的自发性ASAG=AH-TAS自发(任何温度）① H2(g) + Cl(g) =2HCl(g)非自发（任何温度）十②2C0(g) = 2C (s) + 02(g)+升高至某温度时升高温度有利于③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)+由正值变负值反应自发进行降低温度有利于降低至某温度时④N2(g) + 3H(g) =2NH3(g)由正值变负值反应自发进行24首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 24 表2.2 ΔH、ΔS 及T 对反应自发性的影响 反 应 实 例 ΔH ΔS ΔG = Δ H–T Δ S 正反应的自发性 ① H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl(g) — + — 自发(任何温度) ②2CO(g) = 2C (s) + O2 (g) + — + 非自发(任何温度) ③CaCO3 (s)=CaO(s)+CO2 (s) + + 升高至某温度时 由正值变负值 升高温度有利于 反应自发进行 ④N2 (g) + 3H2 (g) =2NH3 (g) — — 降低至某温度时 由正值变负值 降低温度有利于 反应自发进行
应当注意：大多数反应属于△H与△S同号的上述③或④两类反应，此时温度对反应的自发性有决定影响，存在一个自发进行的最低或最高温度，称为转变温度T.（△G=O）：H+HPOAH(2.10)AS不同反应的转变温度的高低是不同的，它决定于△H与△S的相对大小，即 T。决定于反应的本性25首页上一页颜下一页
首页 上一页 下一页 末页 25 大多数反应属于ΔH 与ΔS 同号的上述③或④两类反应，此时 温度对反应的自发性有决定影响，存在一个自发进行的最低 或最高温度，称为转变温度 Tc (ΔG = 0)： S H Tc = (2.10) 不同反应的转变温度的高低是不同的，它决定于ΔH与ΔS的相 对大小，即 Tc 决定于反应的本性。 应当注意：