熵变的 化学反A解:Ng+3H2EPNH 3(g) Sme/j mol-IK11916113068419245 △Sn(按上式 Sme(298.15K)=∑Bv3Sm.B(298.15K 得:ASn9(298.15K)= 注意:(2×19245-191.61-3×130684)mo1K1 =-198462Jmo|1K1 例题:计算合成氨反应在29815K时的熵变。 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 11 熵 变 的 计 算 注意: ΔrSm (T)≈ΔrSm (298.15K) 化学反应的标准摩尔熵变可按下式计算： ΔrSm (298.15K)=ΣB νBSm,B (298.15K) 例题：计算合成氨反应在298.15K时的熵变。 解: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Sm /J.mol-1.K-1 191.61 130.684 192.45 按上式： ΔrSm (298.15K)=ΣBνBSm,B(298.15K) 得: ΔrSm (298.15K)= (2×192.45-191.61-3×130.684)J.mol-1.K-1 = -198.462J.mol-1.K-1
熵判护告布斯提出:判断反应自发性的标准是 在恒温恒压下,如果某一反应无论在理 论上或实践上可被利用来做有用功(W), 则该反应是自发的;如果必须从外界吸 收功才能使一个反应进行,则该反应是 非自发的。 大多吉布斯定义了一个体现这种性质的函 数G其定义为 用。 △G=H-TS称吉布斯函数单位:kmo1 自发过程的特点(≡) 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 12 熵 判 据 用熵变判断反应自发性的标准是,对 于孤立系统: 大多数化学反应是非孤立系统，熵判据并不普遍适 用。如：2SO2+O2→2SO3 是一个自发过程, 但 ΔrSm (T)= -188.00J.K-1.mol-1 <0 ΔS(孤) >0 自发过程 ΔS(孤) =0 平衡状态 ΔS(孤)<0 非自发过程 自发过程的特点（三） 吉布斯提出：判断反应自发性的标准是： 在恒温恒压下，如果某一反应无论在理 论上或实践上可被利用来做有用功(W )， 则该反应是 自发的；如果必须从外界吸 收功才能使一个反应进行，则该反应是 非自发的。 吉布斯定义了一个体现这种性质的函 数G,其定义为: G = H - TS 称吉布斯函数单位：kJ.mol-1
三吉布斯函数与反应进行的方向 恒温恒压下系统状态变化时吉布斯函数变为: △G=AH-TS 吉布斯函数判断反应方向的判据是: AG<0自发过程 AG>0非自发过程 AG=0平衡状态 热力学能够证明:AG=Wmx 此式表统吉布斯函数的减少等于系统对环境做的最 大有用功。 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 13
2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 13 三 吉布斯函数与反应进行的方向 恒温恒压下系统状态变化时,吉布斯函数变为： ΔG =ΔH- TΔS 吉布斯函数判断反应方向的判据是： ΔG < 0 自发过程 ΔG > 0 非自发过程 ΔG = 0 平衡状态 热力学能够证明： ΔG = Wmax ′ 此式表明：系统吉布斯函数的减少等于系统对环境做的最 大有用功
恒压下△H、△S和T对反应自发性的影响 △G= 类型△H△SAH-TAS 反应情况 举例 任何温度 203g)→302 下皆自发 任何温度cog→C 下非自发 +-O 2(g) 3 高温为+高温非自发Hclg)+NH3c 低温为-低温自发 →NH4cl( 高温为-高温自发 Caco 3( 低温为+低温非自发ca0+CO2o 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 14 恒压下ΔH、ΔS 和T对反应自发性的影响 类 型 ΔH ΔS ΔG = ΔH-TΔS 反应 情况 举 例 1 - + - 下皆自发 任何温度 2O3(g)→3O2(g) 2 + - + 任何温度 下非自发 CO(g)→ C(s) + O2(g) 3 - - 高温为+ 低温为- 高温非自发 低温自发 HCl(g)+NH3(g) →NH4Cl(s) 4 + + 高温为- 低温为+ 高温自发 低温非自发 CaCO3（g）→ CaO(s)+CO2(g)
吉布斯函数的计算 1标准摩尔生成吉布斯函数 在指定温度T时,由参考态元素生成物质B 的标准摩尔吉布斯函数变称为物质B的标准 摩尔生成吉布斯函数 符号 AfGmBO(T 单位:kJmo|1 2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室
2003-3-10 佳木斯大学化学与药学院工程化学教研室 15 吉布斯函数的计算 1 标准摩尔生成吉布斯函数 在指定温度T时，由参考态元素生成物质B 的标准摩尔吉布斯函数变称为物质B的标准 摩尔生成吉布斯函数。 符号:ΔfGmB(T) 单位：kJ.mol-1