第二章反應(yīng)熱效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方向

1、第二章反應(yīng)熱效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方向第二章反應(yīng)熱效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方向 1.熱力學(xué)中的常用術(shù)語(yǔ)熱力學(xué)中的常用術(shù)語(yǔ)2.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 本章要求：本章要求：l1、了解熱力學(xué)中的常用術(shù)語(yǔ)，掌握狀態(tài)函數(shù)、了解熱力學(xué)中的常用術(shù)語(yǔ)，掌握狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)；的特點(diǎn)；l2、掌握焓變及幾種重要熱效應(yīng)的概念；、掌握焓變及幾種重要熱效應(yīng)的概念；l3、掌握蓋斯定律、并能用于進(jìn)行熱化學(xué)的有、掌握蓋斯定律、并能用于進(jìn)行熱化學(xué)的有關(guān)計(jì)算；關(guān)計(jì)算；l4、熟悉、熟悉G與與H及及S的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用吉布的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用吉布斯自由能變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。斯自由能變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。 本章

2、重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：l1、狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)；、狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)；l2、焓變及幾種重要熱效應(yīng)的概念；、焓變及幾種重要熱效應(yīng)的概念；l3、蓋斯定律及熱化學(xué)的有關(guān)計(jì)算；、蓋斯定律及熱化學(xué)的有關(guān)計(jì)算；l4、應(yīng)用吉布斯自由能變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的、應(yīng)用吉布斯自由能變判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。方向。引言：引言：l什么叫熱力學(xué)（什么叫熱力學(xué)（thermodynamics）？）？l什么叫化學(xué)熱力學(xué)？什么叫化學(xué)熱力學(xué)？l化學(xué)熱力學(xué)研究什么內(nèi)容化學(xué)熱力學(xué)研究什么內(nèi)容？化學(xué)熱力學(xué)的研究范圍：化學(xué)熱力學(xué)的研究范圍： 在研究化學(xué)反應(yīng)時(shí)，當(dāng)幾種物質(zhì)放在一起在研究化學(xué)反應(yīng)時(shí)，當(dāng)幾種物質(zhì)放在一起時(shí)時(shí),人們總會(huì)思考一些問(wèn)題人們總會(huì)思考一些

3、問(wèn)題: a.能否發(fā)生反應(yīng)能否發(fā)生反應(yīng)?b.反應(yīng)速率多大？反應(yīng)速率多大？c.會(huì)發(fā)生怎樣的能量變化？會(huì)發(fā)生怎樣的能量變化？d.到什么程度時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡？到什么程度時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡？e.反應(yīng)機(jī)理如何？反應(yīng)機(jī)理如何？a, c, d 屬于化屬于化學(xué)熱力學(xué)問(wèn)題，學(xué)熱力學(xué)問(wèn)題，而而 b, e 屬于屬于化學(xué)動(dòng)力學(xué)問(wèn)化學(xué)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。題?；瘜W(xué)熱力學(xué)研究范圍為：化學(xué)熱力學(xué)研究范圍為： 涉及化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)方向與涉及化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)方向與限度、化學(xué)平衡、溶液與相平衡、電化學(xué)限度、化學(xué)平衡、溶液與相平衡、電化學(xué)熱力學(xué)、表面與界面化學(xué)熱力學(xué)等。熱力學(xué)、表面與界面化學(xué)熱力學(xué)等。化學(xué)熱力學(xué)的特點(diǎn)：化學(xué)熱力學(xué)

4、的特點(diǎn)： 化學(xué)熱力學(xué)解決化學(xué)反應(yīng)中能量是如何轉(zhuǎn)換的化學(xué)熱力學(xué)解決化學(xué)反應(yīng)中能量是如何轉(zhuǎn)換的熱熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律）；力學(xué)第一定律（能量守恒定律）； 解決問(wèn)題解決問(wèn)題c c（會(huì)發(fā)生怎樣的能量變化會(huì)發(fā)生怎樣的能量變化？）熱力學(xué)第二熱力學(xué)第二定律；定律； 化學(xué)熱力學(xué)解決在指定條件下，化學(xué)反應(yīng)朝哪個(gè)方向化學(xué)熱力學(xué)解決在指定條件下，化學(xué)反應(yīng)朝哪個(gè)方向進(jìn)行以及反應(yīng)的限度，解決問(wèn)題進(jìn)行以及反應(yīng)的限度，解決問(wèn)題a a（能否發(fā)生反應(yīng)（能否發(fā)生反應(yīng)? ?），d d（到什么程度時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡？（到什么程度時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡？），），熱力學(xué)第二定律。熱力學(xué)第二定律?；瘜W(xué)熱力學(xué)的局限性：化學(xué)熱力學(xué)的局限性： 只描述

5、了大量原子、分子等微粒構(gòu)成的宏觀只描述了大量原子、分子等微粒構(gòu)成的宏觀系統(tǒng)的行為，對(duì)于個(gè)別分子、原子的性質(zhì)，即系統(tǒng)的行為，對(duì)于個(gè)別分子、原子的性質(zhì)，即微觀粒子的性質(zhì)的解決是無(wú)能為力的，所以對(duì)微觀粒子的性質(zhì)的解決是無(wú)能為力的，所以對(duì)于被研究對(duì)象無(wú)需知道過(guò)程的微觀進(jìn)程，更不于被研究對(duì)象無(wú)需知道過(guò)程的微觀進(jìn)程，更不需要物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)。需要物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)。（例如）（例如） 化學(xué)熱力學(xué)研究問(wèn)題時(shí)沒(méi)有時(shí)間概念，不涉化學(xué)熱力學(xué)研究問(wèn)題時(shí)沒(méi)有時(shí)間概念，不涉及變化過(guò)程的速率問(wèn)題。只能告訴你一個(gè)反應(yīng)及變化過(guò)程的速率問(wèn)題。只能告訴你一個(gè)反應(yīng)是否有可能發(fā)生，只闡明了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必是否有可能發(fā)生，只闡明了發(fā)生

6、化學(xué)反應(yīng)的必要條件，卻不充分，不能預(yù)測(cè)反應(yīng)實(shí)際進(jìn)行的要條件，卻不充分，不能預(yù)測(cè)反應(yīng)實(shí)際進(jìn)行的速率快慢。速率快慢。（例如）（例如）l通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算可以預(yù)言，汽車(chē)尾氣里的通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算可以預(yù)言，汽車(chē)尾氣里的氮氧化物和一氧化碳可以相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮氧化物和一氧化碳可以相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸迹€能計(jì)算出不同溫度不氮?dú)夂投趸?，還能計(jì)算出不同溫度不同組成的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，但這個(gè)反應(yīng)在分子同組成的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，但這個(gè)反應(yīng)在分子水平上的微觀機(jī)理（反應(yīng)歷程）卻是化學(xué)水平上的微觀機(jī)理（反應(yīng)歷程）卻是化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究范疇，熱力學(xué)無(wú)能為力。動(dòng)力學(xué)研究范疇，熱力學(xué)無(wú)能為力。 l熱力學(xué)預(yù)言氫氣和氧氣即使在常溫、常壓熱力學(xué)

7、預(yù)言氫氣和氧氣即使在常溫、常壓下也會(huì)化合成水，但這只是可能性，卻不下也會(huì)化合成水，但這只是可能性，卻不是現(xiàn)實(shí)性。是現(xiàn)實(shí)性。l實(shí)際上，氫氣和氧氣在常溫、常壓下即使實(shí)際上，氫氣和氧氣在常溫、常壓下即使放置千百年也不會(huì)看到水的生成。放置千百年也不會(huì)看到水的生成。1.1.熱力學(xué)中常用的術(shù)語(yǔ)熱力學(xué)中常用的術(shù)語(yǔ)1-1 體系和環(huán)境體系和環(huán)境（system & surrounding） 在熱力學(xué)中，被指定為研究的對(duì)象稱(chēng)為體系；在熱力學(xué)中，被指定為研究的對(duì)象稱(chēng)為體系；與體系密切相關(guān)的周?chē)糠址Q(chēng)為環(huán)境與體系密切相關(guān)的周?chē)糠址Q(chēng)為環(huán)境.體系的分類(lèi)：體系的分類(lèi)： 敞開(kāi)體系敞開(kāi)體系（Opened system）

8、：）： 封閉體系封閉體系（Closed system）: 孤立體系孤立體系(Isolated system):體系與環(huán)境之間既有能體系與環(huán)境之間既有能量交換，又有物質(zhì)交換量交換，又有物質(zhì)交換體系與環(huán)境之間有能量體系與環(huán)境之間有能量交換，無(wú)物質(zhì)交換交換，無(wú)物質(zhì)交換體系與環(huán)境之間既無(wú)能體系與環(huán)境之間既無(wú)能量交換，又無(wú)物質(zhì)交換量交換，又無(wú)物質(zhì)交換1-2 1-2 體系的性質(zhì)體系的性質(zhì) 廣度性質(zhì)廣度性質(zhì)（容量性質(zhì)）（容量性質(zhì)）強(qiáng)度性質(zhì)強(qiáng)度性質(zhì)與體系中物質(zhì)的數(shù)量成正比，具與體系中物質(zhì)的數(shù)量成正比，具有加和性。如質(zhì)量、體積、熱力有加和性。如質(zhì)量、體積、熱力學(xué)能、焓、熵、吉布斯自由能等學(xué)能、焓、熵、吉布斯自由

9、能等與體系中的物質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)，沒(méi)與體系中的物質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)，沒(méi)有加和性。如溫度、壓力、密度、有加和性。如溫度、壓力、密度、粘度、摩爾體積等粘度、摩爾體積等1-3 1-3 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)（狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)（States and State States and State of functionsof functions）狀態(tài)：當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)：當(dāng)系統(tǒng)的T、P、V、以及物質(zhì)的狀態(tài)、以及物質(zhì)的狀態(tài)、物質(zhì)的量一定時(shí)，就說(shuō)體系處于一定的狀態(tài)。物質(zhì)的量一定時(shí)，就說(shuō)體系處于一定的狀態(tài)。狀態(tài)函數(shù)：描述狀態(tài)的一些函數(shù)稱(chēng)為狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)：描述狀態(tài)的一些函數(shù)稱(chēng)為狀態(tài)函數(shù)思考：熱和功思考：熱和功是否是態(tài)函數(shù)？是否是態(tài)函數(shù)

10、？A、體系與狀態(tài)一定，狀態(tài)函數(shù)就有一定的值、體系與狀態(tài)一定，狀態(tài)函數(shù)就有一定的值B、體系發(fā)生變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)的變化取決于體、體系發(fā)生變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)的變化取決于體系的起始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)而與變化的途徑無(wú)關(guān)系的起始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)而與變化的途徑無(wú)關(guān)狀態(tài)函數(shù)的特征：狀態(tài)函數(shù)的特征：C、體系一旦恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)恢復(fù)原值、體系一旦恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)恢復(fù)原值D、體系各個(gè)狀態(tài)函數(shù)之間是相互制約的，若確定、體系各個(gè)狀態(tài)函數(shù)之間是相互制約的，若確定其中的幾個(gè)，其余的就隨之確定其中的幾個(gè)，其余的就隨之確定1-4 1-4 過(guò)程（過(guò)程（ProcessProcess）和途徑（）和途徑（PathPath）過(guò)程

11、：體系從一個(gè)狀態(tài)（始態(tài)）變化到另一個(gè)過(guò)程：體系從一個(gè)狀態(tài)（始態(tài)）變化到另一個(gè)狀態(tài)（終態(tài)），其狀態(tài)的變化稱(chēng)為過(guò)程狀態(tài)（終態(tài)），其狀態(tài)的變化稱(chēng)為過(guò)程途徑：完成一個(gè)過(guò)程的具體步驟稱(chēng)為途徑。途徑：完成一個(gè)過(guò)程的具體步驟稱(chēng)為途徑。2. 2. 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)l2-1 能量守恒能量守恒熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律(First law (First law of thermodynamics)of thermodynamics)具體內(nèi)容：體系熱力學(xué)能的變化（具體內(nèi)容：體系熱力學(xué)能的變化（ U ）等于體）等于體系從環(huán)境所吸收的熱量（系從環(huán)境所吸收的熱量（Q）和環(huán)境對(duì)體系所作）和環(huán)境對(duì)體系所作的

12、功（的功（W）之和。）之和。數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： U = Q+ W在任何過(guò)程中，能量是不能自生自滅的，或者說(shuō)任何過(guò)在任何過(guò)程中，能量是不能自生自滅的，或者說(shuō)任何過(guò)程中的總能量是守恒的。也可以說(shuō)第一永動(dòng)機(jī)是不可能程中的總能量是守恒的。也可以說(shuō)第一永動(dòng)機(jī)是不可能的的這是熱力學(xué)第一定律的另一種說(shuō)法。這是熱力學(xué)第一定律的另一種說(shuō)法。例：在例：在U=Q+w中，從外界不接受熱量中，從外界不接受熱量,Q=0，但作為一，但作為一個(gè)機(jī)械完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)，必須回到原來(lái)的位置才能永個(gè)機(jī)械完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)，必須回到原來(lái)的位置才能永遠(yuǎn)作功，但遠(yuǎn)作功，但U是狀態(tài)函數(shù)，當(dāng)機(jī)械回到原來(lái)位置始態(tài)、是狀態(tài)函數(shù)，當(dāng)機(jī)械回到原來(lái)

13、位置始態(tài)、終態(tài)相同，終態(tài)相同，U=0，就不能作功，若要作功，又不從外，就不能作功，若要作功，又不從外界獲得能量，只有使界獲得能量，只有使U降低，那么機(jī)械回不到原來(lái)的位降低，那么機(jī)械回不到原來(lái)的位置，因此這就不是循環(huán)過(guò)程，也就不能永遠(yuǎn)做功置，因此這就不是循環(huán)過(guò)程，也就不能永遠(yuǎn)做功.熱力學(xué)第一定律的敘述熱力學(xué)第一定律的敘述:所謂第一類(lèi)永動(dòng)所謂第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)，就是不從外機(jī)，就是不從外界接受任何能量界接受任何能量的補(bǔ)償，永遠(yuǎn)可的補(bǔ)償，永遠(yuǎn)可以作功的裝置。以作功的裝置。一、熱力學(xué)能（內(nèi)能一、熱力學(xué)能（內(nèi)能Internal energy Internal energy ） 熱力學(xué)能：指體系內(nèi)部所包含的各種能

14、量之總和。熱力學(xué)能：指體系內(nèi)部所包含的各種能量之總和。包括：體系內(nèi)部分子的平動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、振動(dòng)包括：體系內(nèi)部分子的平動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能、振動(dòng)動(dòng)能以及分子間相互作用的勢(shì)能、原子間的鍵能和動(dòng)能以及分子間相互作用的勢(shì)能、原子間的鍵能和原子核內(nèi)的能量等等。原子核內(nèi)的能量等等。注意注意（1）它不包括體系整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能及體系在外場(chǎng)）它不包括體系整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能及體系在外場(chǎng)中的位能。（中的位能。（2）內(nèi)能是體系的一種性質(zhì)，所以它只?。﹥?nèi)能是體系的一種性質(zhì)，所以它只取決于狀態(tài)，即內(nèi)能是狀態(tài)函數(shù)。決于狀態(tài)，即內(nèi)能是狀態(tài)函數(shù)。12-UUU 內(nèi)能的絕對(duì)數(shù)量是無(wú)法測(cè)量（即不可知的）我內(nèi)能的絕對(duì)數(shù)量是無(wú)法測(cè)量（即不可知

15、的）我們只關(guān)心內(nèi)能的變化量們只關(guān)心內(nèi)能的變化量U = Q+ W二、熱和功二、熱和功熱：由于溫差的存在，在體系和環(huán)境之間傳遞的熱：由于溫差的存在，在體系和環(huán)境之間傳遞的 能量稱(chēng)為熱。能量稱(chēng)為熱。功：除熱外，在體系和環(huán)境之間以其他形式傳遞功：除熱外，在體系和環(huán)境之間以其他形式傳遞 的能量統(tǒng)稱(chēng)為功。的能量統(tǒng)稱(chēng)為功。注意：熱和功與注意：熱和功與變化的途徑有關(guān)，變化的途徑有關(guān)，所以不是狀態(tài)函所以不是狀態(tài)函數(shù)數(shù)功分為：體積功（無(wú)用功）和其他功（有用功）功分為：體積功（無(wú)用功）和其他功（有用功）三、物理量的符號(hào)：三、物理量的符號(hào)：體系獲得能量為正號(hào)，體系失去能量為負(fù)號(hào)。體系獲得能量為正號(hào)，體系失去能量為負(fù)號(hào)

16、。體系從環(huán)境吸熱，體系獲得能量：體系從環(huán)境吸熱，體系獲得能量：Q0環(huán)境從體系吸熱，體系失去能量：環(huán)境從體系吸熱，體系失去能量：Q0體系對(duì)環(huán)境作功，體系失去能量：體系對(duì)環(huán)境作功，體系失去能量：W0l熱化學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化規(guī)律的科學(xué)熱化學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化規(guī)律的科學(xué)稱(chēng)為熱化學(xué)。稱(chēng)為熱化學(xué)。2-2 2-2 熱化學(xué)熱化學(xué)( (Thermochemistry)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)：一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)：當(dāng)生成物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同而且反應(yīng)當(dāng)生成物的溫度與反應(yīng)物的溫度相同而且反應(yīng)過(guò)程中，體系對(duì)環(huán)境只做膨脹功而不做其他功過(guò)程中，體系對(duì)環(huán)境只做膨脹功而不做其他功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱量稱(chēng)

17、為化學(xué)反應(yīng)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱量稱(chēng)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)或反應(yīng)熱。的熱效應(yīng)或反應(yīng)熱。 1 1、恒容、恒容(isochoric)(isochoric)熱效應(yīng)和恒壓熱效應(yīng)和恒壓(isobaric)(isobaric)熱效應(yīng)熱效應(yīng) 恒容反應(yīng)熱（恒容反應(yīng)熱（Q QV V）：在容積恒定時(shí)化學(xué)反應(yīng)）：在容積恒定時(shí)化學(xué)反應(yīng) 的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱U = Q+ W = Q+PV因?yàn)槭呛闳?，所以因?yàn)槭呛闳?，所以V=0U = QV V即：在恒容條件下，體系只做體積功時(shí)，化即：在恒容條件下，體系只做體積功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于體系熱力學(xué)能的變化。學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于體系熱力學(xué)能的變化。 恒壓反應(yīng)熱（恒壓反應(yīng)熱（Q QP

18、 P）：在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)）：在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng) 的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱U = Q QP P + W = Q QP P -PV即：在恒壓條件下，體系只做體積功時(shí)，化即：在恒壓條件下，體系只做體積功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于體系熱力學(xué)能的變化與學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于體系熱力學(xué)能的變化與體系所做的體積功之和。體系所做的體積功之和。 Q QP P表示體系表示體系從環(huán)境吸收從環(huán)境吸收的熱的熱體積功等體積功等于于-PVQ QP P = U + PV 2 2、焓、焓(enthalpy)(enthalpy)和焓變和焓變一般的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在敞口容器中，所以：一般的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在敞口容器中，所以： Q QP P =

19、 U + PVU U1 1 V V1 1狀態(tài)狀態(tài)1U U2 2 V V2 2狀態(tài)狀態(tài)2P P1 1=P=P2 2則： U =U2-U1 V =V2-V1Q QP P = U2-U1+ P(V2-V1)= U2+PV2-(U1 + PV1)焓焓(enthalpy)定義定義: H= U+PV 則： U =U2-U1 V =V2-V1Q QP P = U2-U1+ P(V2-V1)= U2+PV2-(U1 + PV1) 令：令：H= U+PV 則：則： Q QP P =H2-H1 = H(焓變焓變)在恒壓條件下的反應(yīng)熱等于焓變?cè)诤銐簵l件下的反應(yīng)熱等于焓變 焓和焓變的注意點(diǎn)：焓和焓變的注意點(diǎn)：1、焓是

20、狀態(tài)函數(shù)，在一定狀態(tài)下，每一物質(zhì)都有自己特定、焓是狀態(tài)函數(shù)，在一定狀態(tài)下，每一物質(zhì)都有自己特定的焓，焓的絕對(duì)值目前不能測(cè)量，但焓變是可以測(cè)得的。的焓，焓的絕對(duì)值目前不能測(cè)量，但焓變是可以測(cè)得的。2、焓變和物質(zhì)的量成正比，具有廣度性質(zhì)，有加和性。、焓變和物質(zhì)的量成正比，具有廣度性質(zhì)，有加和性。3、焓變隨溫度的變化而變化，但變化較小，在無(wú)機(jī)化學(xué)、焓變隨溫度的變化而變化，但變化較小，在無(wú)機(jī)化學(xué)反映的環(huán)境中，常溫下焓變與反映的環(huán)境中，常溫下焓變與T無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。4、在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的焓變等于逆反應(yīng)的焓變，但、在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的焓變等于逆反應(yīng)的焓變，但符號(hào)相反。符號(hào)相反。 5、 H為正值，為正值，

21、 吸熱反應(yīng)；吸熱反應(yīng)；H為負(fù)值，放熱反應(yīng)。為負(fù)值，放熱反應(yīng)。例：在例：在1atm1atm下，下，2molH2molH2 2和和1molO1molO2 2反應(yīng)，在反應(yīng)，在373K373K和和1atm1atm下形成下形成2molH2molH2 2O(g)O(g)，放出，放出483.7KJ483.7KJ的熱量。的熱量。求生成求生成1molH1molH2 2O(g)O(g)的的H H和和U U ？ 解：解： 2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O QO QP P=- 483.7KJ483.7KJ則：則： H H2 2+1/2O+1/2O2 2=H=H2 2O O H H=- 483.7/24

22、83.7/2 =-241.9 =-241.9（KJ/molKJ/mol）Q QP P = = H= H= U U + P + PV VU U= =H-PH-PV VP PV=V=nRTnRT=(n=(n2 2-n-n1 1)RT=)RT=(1-1.5)(1-1.5)8.3148.314373373 =-1.55 =-1.55（KJ/molKJ/mol） U U= =H-PH-PV=-241.9+1.55=-240.35V=-241.9+1.55=-240.35（KJ/molKJ/mol） 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變（反應(yīng)焓）：變（反應(yīng)焓）： r rH Hm m 二、熱化學(xué)方程式及其寫(xiě)法二、

23、熱化學(xué)方程式及其寫(xiě)法熱化學(xué)方程式：表示化學(xué)反應(yīng)與其熱效應(yīng)關(guān)系熱化學(xué)方程式：表示化學(xué)反應(yīng)與其熱效應(yīng)關(guān)系的化學(xué)方程式。的化學(xué)方程式。自學(xué)：如何書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式？自學(xué)：如何書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式？應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？三、蓋斯（三、蓋斯（Hess,G.H.Hess,G.H.）定律（）定律（Hess Hess lawlaw）18401840年俄籍瑞士人，年俄籍瑞士人，G.H.HessG.H.Hess，根據(jù)大量，根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出一條規(guī)律：的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出一條規(guī)律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)如果分幾步完成，則總反應(yīng)熱等于各步反應(yīng)如果分幾步完成，則總反應(yīng)熱等于各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和，稱(chēng)赫斯定律。

24、的反應(yīng)熱之和，稱(chēng)赫斯定律。 QpQp=Q=QP P1 1+Q+QP P2 2Hess law states that if a reaction is carried out in a series of steps, H for the reaction will be equal to the sum of the enthalpy changes for the individual steps.反應(yīng)熱一般可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出，但有的反應(yīng)熱難反應(yīng)熱一般可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出，但有的反應(yīng)熱難測(cè)定，如測(cè)定，如C(s)+ C(s)+ 1/2O1/2O2 2 （g g）CO(g)CO(g)的的 QpQp。但。

25、但C C（s s）燃燒生成）燃燒生成COCO2 2(g)(g)(恒溫、恒壓下恒溫、恒壓下) )可按兩可按兩種不同途徑完成。種不同途徑完成。C(s)+O (g)2CO (g)2CO(g)+ O (g)2211H(1) Qp12p2HQ(2)mHrpQ始態(tài)終態(tài)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)書(shū)書(shū)P48應(yīng)用蓋斯定律，不僅可計(jì)算某些恒壓反應(yīng)應(yīng)用蓋斯定律，不僅可計(jì)算某些恒壓反應(yīng)r rH Hm m，從而可以減少大量實(shí)驗(yàn)測(cè)定工作，且還可計(jì)算難從而可以減少大量實(shí)驗(yàn)測(cè)定工作，且還可計(jì)算難以或無(wú)法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。以或無(wú)法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。課堂練習(xí)：見(jiàn)課堂練習(xí)：見(jiàn)p69第第4題題2-3 2-3 幾種常

26、見(jiàn)的熱效應(yīng)幾種常見(jiàn)的熱效應(yīng)l一、生成熱一、生成熱又稱(chēng)為又稱(chēng)為生成焓（生成焓（Enthalpy of Enthalpy of formationformation）表示為：）表示為：omfH 定義：在指定溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由穩(wěn)定單質(zhì)反定義：在指定溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成應(yīng)生成1mol化合物時(shí)的反應(yīng)熱，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)生成熱化合物時(shí)的反應(yīng)熱，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)生成熱或標(biāo)準(zhǔn)生成焓?；驑?biāo)準(zhǔn)生成焓。注意：注意：a. 單質(zhì)的穩(wěn)定態(tài)是指在該條件下的自然的最穩(wěn)單質(zhì)的穩(wěn)定態(tài)是指在該條件下的自然的最穩(wěn) 定的狀態(tài)定的狀態(tài)b. 一定是生成一定是生成1 mol化合物化合物c. 溫度一般為溫度一般為298.15Kd.由于由于H

27、=U+pV中，中，U的絕對(duì)量無(wú)法知道，所以化的絕對(duì)量無(wú)法知道，所以化合物的絕對(duì)焓也無(wú)法求得，于是確定一個(gè)相對(duì)的合物的絕對(duì)焓也無(wú)法求得，于是確定一個(gè)相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)：在指定溫度和一個(gè)大氣壓下，標(biāo)準(zhǔn)：在指定溫度和一個(gè)大氣壓下，最穩(wěn)定的單最穩(wěn)定的單質(zhì)的焓為零。質(zhì)的焓為零。121222molkJ (g)CS 2S(s) C(g)molkJ O(l)H (g)O21 (g)H 71087264.omfomf 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的寫(xiě)法：標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的寫(xiě)法：二、燃燒熱二、燃燒熱(Heat of combustion) (Heat of combustion) 定義：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和制定溫度下，定義：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和制定溫度

28、下，1mol物質(zhì)完全物質(zhì)完全燃燒時(shí)的恒壓反應(yīng)熱，稱(chēng)為此物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱燃燒時(shí)的恒壓反應(yīng)熱，稱(chēng)為此物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱或燃燒焓。表示或燃燒焓。表示:omcH 注意完全燃燒的意義注意完全燃燒的意義:(g)NN , (g)SOS , HCl(g)Cl , O(l)HH , (g)COC 2222 有機(jī)物很難由單質(zhì)直接有機(jī)物很難由單質(zhì)直接合成，但許多有機(jī)物都能燃合成，但許多有機(jī)物都能燃燒，可以用燃燒熱來(lái)計(jì)算化燒，可以用燃燒熱來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱學(xué)反應(yīng)熱三、溶解熱三、溶解熱 l溶質(zhì)溶于溶質(zhì)溶于“無(wú)限量無(wú)限量”溶劑時(shí)的熱效應(yīng)稱(chēng)為溶解溶劑時(shí)的熱效應(yīng)稱(chēng)為溶解熱。熱。 一般指一般指1mol物質(zhì)物質(zhì)298.15K,101

29、325Pa壓壓力下溶解于水中的溶解熱數(shù)值，表示：力下溶解于水中的溶解熱數(shù)值，表示：s sH Hm m 2-4 2-4 化學(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算一、利用生成熱計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變一、利用生成熱計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變等于生成物標(biāo)準(zhǔn)生成熱化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變等于生成物標(biāo)準(zhǔn)生成熱之和減去反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)生成熱之和。之和減去反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)生成熱之和。例：例：計(jì)算恒壓反應(yīng)計(jì)算恒壓反應(yīng)4NH4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2(g)4NO(g)+6H(g)4NO(g)+6H2 2O(g)O(g)的化學(xué)反應(yīng)焓變，判斷它是吸熱還是放熱反應(yīng)？的化學(xué)反應(yīng)焓變，判斷它是吸熱還是放熱反應(yīng)？ mrHmfHm

30、fHmfHmfH解：解：=4=4 (NO,g)+6 (NO,g)+6 (H (H2 2O,g)+O,g)+(-4)(-4) (NH (NH3 3，g)+(-5)g)+(-5) (O (O2 2,g) ,g) =(4=(490.25+690.25+6(-241.8(-241.8 )-4)-4(-46.11)(-46.11)=-905.48kJ.mol=-905.48kJ.mol1 1因因 00可判斷此反應(yīng)是放熱反應(yīng)?？膳袛啻朔磻?yīng)是放熱反應(yīng)。二、利用燃燒熱計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變二、利用燃燒熱計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變等于反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱之化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變等于反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱之和減去生成物的

31、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱之和。和減去生成物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱之和。 )()(,產(chǎn)物反應(yīng)物ojmcjoimciomrvv例：例：已知甲醛和甲醇的燃燒熱已知甲醛和甲醇的燃燒熱: :(1)CH(1)CH3OH(l)+3/2OOH(l)+3/2O2(g)-(g)-COCO2(g)+2H(g)+2H2O(l)O(l) cHcH=-726.64 KJ.mol=-726.64 KJ.mol-1-1(2)HCHO(g)+O(2)HCHO(g)+O2(g)-(g)-COCO2(g)+H(g)+H2O(l)O(l) cHcH=-563.58 KJ.mol=-563.58 KJ.mol-1-1求求:CH:CH3OH+1/2OOH+1/

32、2O2(g)-(g)-HCHO(g)+HHCHO(g)+H2O(l)O(l)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱? ? 答案：rHm=-163.06 KJ.molKJ.mol-1-1 三、利用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變?nèi)⒗面I能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)焓變3 3 化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向3-1 自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程人們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們：人們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們： a.水總是從高處向低處流水總是從高處向低處流. b.充滿高壓空氣的輪胎，如果扎一個(gè)小充滿高壓空氣的輪胎，如果扎一個(gè)小 孔，輪胎就會(huì)瘦下來(lái)孔，輪胎就會(huì)瘦下來(lái). c.熱從高溫物體向低溫物體傳遞熱從高溫物體向低溫物體傳遞.自發(fā)自發(fā)非自發(fā)非自發(fā)見(jiàn)圖示：見(jiàn)圖示：自發(fā)過(guò)程：自發(fā)過(guò)程

33、：指沒(méi)有任何外力作用下能夠指沒(méi)有任何外力作用下能夠“自己自己” 進(jìn)行的過(guò)程。進(jìn)行的過(guò)程。5、單純的熱效應(yīng)不是反應(yīng)方向的判斷依據(jù)、單純的熱效應(yīng)不是反應(yīng)方向的判斷依據(jù).自發(fā)過(guò)程的特征：自發(fā)過(guò)程的特征：1、自發(fā)過(guò)程只能單向自發(fā)進(jìn)行，其逆過(guò)程不可能自發(fā)。、自發(fā)過(guò)程只能單向自發(fā)進(jìn)行，其逆過(guò)程不可能自發(fā)。2、自發(fā)過(guò)程都可以用來(lái)做功。、自發(fā)過(guò)程都可以用來(lái)做功。3、自發(fā)過(guò)程都有一定的限度。、自發(fā)過(guò)程都有一定的限度。4、自發(fā)過(guò)程可以很快，但也不一定很快，但只要有催化、自發(fā)過(guò)程可以很快，但也不一定很快，但只要有催化 劑或引發(fā)劑。反應(yīng)可以加速；劑或引發(fā)劑。反應(yīng)可以加速；“非自發(fā)非自發(fā)”并不是絕對(duì)并不是絕對(duì)不不 發(fā)生

34、，而是要對(duì)它作功后才能發(fā)生自發(fā)吸熱過(guò)程發(fā)生，而是要對(duì)它作功后才能發(fā)生自發(fā)吸熱過(guò)程.Why? 1. 在孤立體系中，自發(fā)過(guò)程總是朝著體系混亂度在孤立體系中，自發(fā)過(guò)程總是朝著體系混亂度增大的方向進(jìn)行而混亂度減少的過(guò)程是不可能增大的方向進(jìn)行而混亂度減少的過(guò)程是不可能實(shí)現(xiàn)的；實(shí)現(xiàn)的；2. 當(dāng)混亂度達(dá)到最大時(shí)，體系就達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)混亂度達(dá)到最大時(shí)，體系就達(dá)到平衡狀態(tài)，這就是自發(fā)過(guò)程的限度。這就是自發(fā)過(guò)程的限度。3-2 3-2 熵的初步概念熵的初步概念一、混亂度（一、混亂度（ disorder）從微觀分析上述例子，可以得出共同結(jié)論：自發(fā)過(guò)程是從有從微觀分析上述例子，可以得出共同結(jié)論：自發(fā)過(guò)程是從有序到無(wú)序

35、，從無(wú)序變?yōu)楦訜o(wú)序。條件是：外界不給體系以序到無(wú)序，從無(wú)序變?yōu)楦訜o(wú)序。條件是：外界不給體系以熱或作功就可以看作孤立體系，因?yàn)樵谕饬ψ饔孟?，可以使熱或作功就可以看作孤立體系，因?yàn)樵谕饬ψ饔孟?，可以使混亂度大的狀態(tài)變成有序狀態(tài)?；靵y度大的狀態(tài)變成有序狀態(tài)。定義：熵是體系混亂度的一種量度，即體系的混亂度越定義：熵是體系混亂度的一種量度，即體系的混亂度越大，體系的熵越高。大，體系的熵越高。The more disordered a system, the large its entropy。二、熵（二、熵（entropy） 一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù)一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù) S單位：?jiǎn)挝唬?J.molJ.mol-1

36、-1.K.K-1-1注意：不是注意：不是KJ.molJ.mol-1-1.K.K-1-1影響熵的因素：影響熵的因素：1、聚集狀態(tài)、聚集狀態(tài)2、溫度和壓力、溫度和壓力3、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)4、物質(zhì)的分子量、物質(zhì)的分子量在低溫時(shí)，溫度的變化會(huì)引起體系的很大的混亂在低溫時(shí)，溫度的變化會(huì)引起體系的很大的混亂度變化；但在極高的溫度下，同樣的溫度的變化，度變化；但在極高的溫度下，同樣的溫度的變化，對(duì)體系的混亂度僅構(gòu)成相對(duì)小的變化，即對(duì)體系的混亂度僅構(gòu)成相對(duì)小的變化，即S反比反比于于T，這說(shuō)明僅用熱量來(lái)表示體系的混亂度是不，這說(shuō)明僅用熱量來(lái)表示體系的混亂度是不夠的，必需用夠的，必需用T ,Q來(lái)表示

37、來(lái)表示.熵變：熵變：當(dāng)體系的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，其熵也要發(fā)生變化，當(dāng)體系的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，其熵也要發(fā)生變化，終態(tài)的熵與始態(tài)的熵之差稱(chēng)為熵變。終態(tài)的熵與始態(tài)的熵之差稱(chēng)為熵變。 始態(tài)終態(tài)SSS三、絕對(duì)熵（三、絕對(duì)熵（Absolute entropyAbsolute entropy）解釋?zhuān)航忉專(zhuān)篢=0K時(shí)所有分子的運(yùn)動(dòng)都停止了，所謂完美無(wú)缺的晶時(shí)所有分子的運(yùn)動(dòng)都停止了，所謂完美無(wú)缺的晶體是指晶體內(nèi)部無(wú)缺陷，并且只有一種微觀結(jié)構(gòu)，如果是分子體是指晶體內(nèi)部無(wú)缺陷，并且只有一種微觀結(jié)構(gòu)，如果是分子晶體，則分子的取向必須一致，有些分子晶體晶體，則分子的取向必須一致，有些分子晶體CO,NO等，在等，在0 K時(shí)可能

38、還會(huì)有兩種以上的排列：時(shí)可能還會(huì)有兩種以上的排列：NONONONONO，NOONNOON，這些排列出現(xiàn)在同一晶體中，不能稱(chēng)，這些排列出現(xiàn)在同一晶體中，不能稱(chēng)為完美無(wú)缺的晶體，即熵不為零為完美無(wú)缺的晶體，即熵不為零.1.熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)第三定律（The third law of thermodynamics）在絕對(duì)零度時(shí)，任何純凈的、完美晶體物質(zhì)的熵在絕對(duì)零度時(shí)，任何純凈的、完美晶體物質(zhì)的熵等于零。等于零。oKmoKmroTmoKmoTmoTmoTmSSSSSSSSS298,298,0,000 即即：令令： )()(298,298,298,反反應(yīng)應(yīng)物物生生成成物物 oKmjoKmioKmrS

39、vSvS2.標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵（標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵（Standard absolute entropy）oTmS,定義：在指定溫度和定義：在指定溫度和1 atm下下,1 mol物質(zhì)的規(guī)定熵物質(zhì)的規(guī)定熵，稱(chēng)為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵，用符號(hào)，稱(chēng)為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵，用符號(hào) 表示表示.標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵的獲得標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵的獲得 :對(duì)于一個(gè)反應(yīng)對(duì)于一個(gè)反應(yīng):相關(guān)計(jì)算相關(guān)計(jì)算見(jiàn)書(shū)見(jiàn)書(shū)61頁(yè)頁(yè)oKmroTmrSS298, 注意點(diǎn)：注意點(diǎn)：a.單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵不等于零單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵不等于零b.某一化合物的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵不等于由穩(wěn)定單質(zhì)形某一化合物的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)熵不等于由穩(wěn)定單質(zhì)形成成1 mol化合物時(shí)的反應(yīng)熵變化合物時(shí)的反應(yīng)熵變.c.正反應(yīng)的

40、熵變?cè)跀?shù)值上等于逆反應(yīng)的熵變，但符正反應(yīng)的熵變?cè)跀?shù)值上等于逆反應(yīng)的熵變，但符號(hào)相反號(hào)相反.d.由于熵變隨溫度變化不大，可近似認(rèn)為熵變不由于熵變隨溫度變化不大，可近似認(rèn)為熵變不隨溫度而變，即隨溫度而變，即 上面我們談到的熵增原理只能適用于判斷孤立體上面我們談到的熵增原理只能適用于判斷孤立體系中自發(fā)反應(yīng)的方向，不能解決通常的化學(xué)變化系中自發(fā)反應(yīng)的方向，不能解決通常的化學(xué)變化的方向。因?yàn)橐话愕幕瘜W(xué)反應(yīng)都不是在等溫、等的方向。因?yàn)橐话愕幕瘜W(xué)反應(yīng)都不是在等溫、等壓的情況下進(jìn)行，并且與外界有能量的交換。于壓的情況下進(jìn)行，并且與外界有能量的交換。于是，我們必須引入一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù)是，我們必須引入一個(gè)新的狀態(tài)

41、函數(shù)自由能，自由能，來(lái)判斷等溫、等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程來(lái)判斷等溫、等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程（或者稱(chēng)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)方向）（或者稱(chēng)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)方向）在孤立體系中，自發(fā)過(guò)程就是熵增加的過(guò)程。在孤立體系中，自發(fā)過(guò)程就是熵增加的過(guò)程。這就是熵增加原理，也是熱力學(xué)第二定律的這就是熵增加原理，也是熱力學(xué)第二定律的一種表達(dá)形式。一種表達(dá)形式。3-33-3吉布氏自由能吉布氏自由能 The Gibbs free energyThe Gibbs free energy首先看一個(gè)實(shí)例首先看一個(gè)實(shí)例該反應(yīng)的熵變?yōu)樵摲磻?yīng)的熵變?yōu)檎?，能否判斷正值，能否判斷該反?yīng)能自發(fā)進(jìn)該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行行? 不能，因?yàn)樵摲?/p>

42、應(yīng)是在恒溫、恒壓下進(jìn)行，用熵變來(lái)不能，因?yàn)樵摲磻?yīng)是在恒溫、恒壓下進(jìn)行，用熵變來(lái)判斷某變化是否自發(fā)進(jìn)行必須是在絕熱條件下或孤立判斷某變化是否自發(fā)進(jìn)行必須是在絕熱條件下或孤立體系中；體系中； 能否用吸熱來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行？也不能。因能否用吸熱來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行？也不能。因?yàn)槔獾那闆r太多，太多。為例外的情況太多，太多。 在等壓情況下在等壓情況下,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)總是包括化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)總是包括兩部分：兩部分： 消耗體系混亂度增大的無(wú)用功的能量消耗體系混亂度增大的無(wú)用功的能量: Q=TS 用于有效功（或稱(chēng)有用功）用于有效功（或稱(chēng)有用功），我們令有用，我們令有用功為功為 G即在等溫、等壓下

43、，化學(xué)反應(yīng)的熱即在等溫、等壓下，化學(xué)反應(yīng)的熱焓的變化等于自由能變化加熵變?cè)黾幽遣快实淖兓扔谧杂赡茏兓屿刈冊(cè)黾幽遣糠值臒崃糠值臒崃?一、吉布斯自由能一、吉布斯自由能定義：在恒溫恒壓下，體系總焓中只有一部分能定義：在恒溫恒壓下，體系總焓中只有一部分能量能自由地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚醋鞒鲎畲罅磕茏杂傻剞D(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?，即作出最大的有用功。的有用功。通常把體系總焓中具有作最大有用功通常把體系總焓中具有作最大有用功能力的那一部分能量叫做吉布斯自由能。能力的那一部分能量叫做吉布斯自由能。定義式為：定義式為：?jiǎn)挝唬簡(jiǎn)挝唬簁J.molkJ.mol1 1也是狀也是狀態(tài)函數(shù)態(tài)函數(shù)二、吉布斯自由能變和化學(xué)反應(yīng)方向二、吉布斯自由能變和化學(xué)反應(yīng)方向吉布斯自由能變：吉布斯自由能變：總之：在恒溫恒壓下，過(guò)程自發(fā)變化總是向總之：在恒溫恒壓下，過(guò)程自發(fā)變化總是向吉布斯自由能減小的方向進(jìn)行。吉布斯自由能減小的方向進(jìn)行。 注意：注意：1、吉布斯自由能變是狀態(tài)函數(shù)的增量，其運(yùn)算服、吉布斯自由能變是狀態(tài)函數(shù)的增量，其運(yùn)算服從蓋斯定律；從蓋斯定律；2、吉布斯自由能變與物質(zhì)的數(shù)量成正比，具有加、吉布斯自由能變與物質(zhì)的數(shù)量成正比，具有加和性；和性；3、正反應(yīng)的吉布斯自由能變和逆反應(yīng)的吉布斯自、正反應(yīng)的吉布斯自由能變和逆反應(yīng)的吉布斯自由能變數(shù)值相等，符號(hào)相反；由