吉布斯函數(shù)判據(jù)

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1、第六節(jié)吉布斯函數(shù)判據(jù)一、吉布斯函數(shù)的定義定義為G＝H－TS吉布斯函數(shù)的絕對值不可知，只能計算變化值。在恒溫、恒壓、非體積功為零的過程中，封閉系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)變化為△G＝△H－T△S二、吉布斯函數(shù)判據(jù)熱力學(xué)研究表明：封閉系統(tǒng)在恒溫、恒壓且非體積功為零的條件下，如果吉布斯函數(shù)減少，則發(fā)生了不可逆過程，即自發(fā)過程；若吉布斯函數(shù)不變，則發(fā)生了可逆過程，系統(tǒng)返回下頁上頁首頁處于平衡態(tài)；吉布斯大于零的過程不能發(fā)生，但其逆過程能自發(fā)進(jìn)行，故又稱為反自發(fā)過程。即△G≤0自發(fā)過程平衡態(tài)式（3-35）就是過程自發(fā)進(jìn)行方向的吉布斯函數(shù)判據(jù)，也是熱力學(xué)第二定律表達(dá)式之一。三、化學(xué)反應(yīng)吉布斯

2、函變的計算1．應(yīng)用定義式計算【例3-7】根據(jù)附錄一中的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵數(shù)據(jù)，計算反應(yīng)返回下頁上頁首頁CO（g）+2H2（g）CH3OH（l）在298.15K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯焓變（），并判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。解由附錄一查得各反應(yīng)物、生成物在298.15K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵如下CO（g）H2（g）CH3OH（l）（B）/（kJ/mol）－110.520－238.66/[J/(mol·K)]197.67130.68126.8由＝－128.14kJ/mol返回下頁上頁首頁由＝－332.23J/(mol·K)＝－0.3323kJ/(mol·K)＝

3、［－128.14－298.15×（－0.332）］kJ/mol＝－29.065kJ/mol≈－29.1kJ/mol該反應(yīng)的條件是298.15K，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，即恒溫、恒壓，且不作非體積功，符合吉布斯函數(shù)判據(jù)的使用條件。因為＝－29.1kJ/mol＜0，所以在給定條件下，反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行。得＝［（－1）×197.67＋（－2）×130.68＋1×126.8］J/(mol·K)返回下頁上頁首頁練一練：某反應(yīng)在298.15K時為反自發(fā)的，若其（T），（T）不隨溫度的變化而改變，則升高溫度可使反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)反應(yīng)的條件是（）。A．＞0，＞0B．＜0，＞0C．＞0，＜0D．＝0

4、，＜0答：A返回下頁上頁首頁當(dāng)溫度變化時，化學(xué)反應(yīng)的（T）、（T）、（T）均隨之改變，但（T）、（T）的變化一般不明顯，因此可近似用298.15K的數(shù)值代替，則在溫度為T，各物質(zhì)均處于熱化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時，有2．用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)計算在溫度T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)生成1mol指定相態(tài)化合物時的吉布斯函數(shù)變化，稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)，用符號（B）表示，單位kJ/mol，若非298.15K，要注明溫度，物質(zhì)必須標(biāo)注相態(tài)。附錄一中列出了一些物質(zhì)在298.15K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)值。熱力學(xué)中規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為零。想一想

5、有人說273.15K，100kPa時，（H2O，s）＝0，正確嗎？返回下頁上頁首頁應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)，可以計算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯焓變。（3-37）練一練：應(yīng)用附錄一的數(shù)據(jù)，計算【例3-7】中的。解由附錄一查得各反應(yīng)物、生成物在298.15K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)如下CO（g）H2（g）CH3OH（l）/（kJ/mol）－137.170－166.27由返回下頁上頁首頁得＝（－１）×（－137.17kJ/mol）＋（－１）×０＋１×（－166.27kJ/mol）＝29.1kJ/mol返回下頁上頁首頁