物22反应自发性的判断(△G 1.以ΔG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 △G=0,平衡状态 (2 7) △G>0,非自发过程,过程能向逆方向进行 首页 上一页 下—员 末页 21
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 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,AS>0吉布斯函数值减小,AG<0 平衡条件 熵值最大,AS=0吉布斯函数值最小,△G=0 判据法名称 熵增加原理 最小自由能原理 首页 上一而 下—员 末页
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
激 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 △G W 平衡状态 (2.8) △G<-w非自发过程 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) △G=- maX 式中,wma表示最大电功(见第四章有关内容) 首页 上一页 下—员 末页
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22△H、△S及T对反应自发性的影响 反应实例 AH△AG=△HTAS正反应的自发性 O H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)-|+ 自发任何温度 ②COg)=2C()+O2(g)+ 非自发(任何温度 @Ca CO3()=Ca O(s)+CO2(s)++ 升高至某温度时升高温度有利于 由正值变负值反应自发进行 ④N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 降低至某温度时降低温度有利于 由正值变负值反应自发进行 首页 上一页 下—员 末页 24
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
激 应当注意: 大多数反应属于△与AS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=0): △H (2.10) △S 不同反应的转变温度的高低是不同的,它决定于△F与△S的相 对大小,即T决定于反应的本性。 首页 上一而 下—员 末页
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：