第五章 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

EnergyChangeinChemicalReaction第一節(jié)基本概念和術(shù)語第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第四節(jié)吉布斯自由能變與化學(xué)平衡常數(shù)第五章化學(xué)反應(yīng)中的能量變化指定條件下能否發(fā)生反應(yīng)？一定條件下反應(yīng)可以進(jìn)行到什么程度？反應(yīng)中能量變化如何？研究宏觀性質(zhì)的變化，不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)；只需了解反應(yīng)的始、終態(tài)，不考慮反應(yīng)過程?；瘜W(xué)熱力學(xué)化學(xué)動力學(xué)所發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)速率如何？影響反應(yīng)速率的因素有哪些？化學(xué)熱力學(xué)的研究特點(diǎn)：第一節(jié)基本概念和術(shù)語

體系(system):人為劃定的研究對象環(huán)境(surroundings):體系以外的其它部分一、體系和環(huán)境敞開體系封閉體系孤立體系物質(zhì)交換√××能量交換√√×體系的分類二、體系的性質(zhì)(property)

[定義]描述體系的宏觀物理量。例如：溫度、體積、質(zhì)量、物質(zhì)的量等。⒉強(qiáng)度性質(zhì)：數(shù)值與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)，沒有加合性。例如：溫度、壓力、密度等。⒈廣度性質(zhì)：數(shù)值與物質(zhì)的數(shù)量成正比，具有加合性。例如：體積、質(zhì)量、物質(zhì)的量等。⒈狀態(tài)(state)三、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)

[定義]是體系各種性質(zhì)的綜合表現(xiàn)pV=nRT性質(zhì)定，狀態(tài)定；性質(zhì)變，狀態(tài)變。2.狀態(tài)函數(shù)(statefunction)a.體系狀態(tài)一定，狀態(tài)函數(shù)即為定值；b.無論經(jīng)歷多么復(fù)雜的變化，只要體系恢復(fù)原狀，狀態(tài)函數(shù)也恢復(fù)為原值；c.其變化值△只取決于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無關(guān)。水(298K)始態(tài)水(323K)終態(tài)水(273K)水(373K)△T=25K四、過程和途徑1.過程(process)

體系發(fā)生變化的經(jīng)過⑴等溫過程:⑵等壓過程；⑶等容過程：⑷絕熱過程：體系和環(huán)境間沒有熱交換的過程2.途徑(path)四、過程和途徑完成變化過程的具體步驟始態(tài)(1)298K，100kPa終態(tài)(2)373K，50kPa373K，100kPa298K，50kPa等壓等壓等溫等溫

△T=T2－T1=75K△p=p2－p1=－50kPa熱(heat,Q）體系和環(huán)境間因溫度而傳遞的能量功(work,W)除熱以外其它各種形式傳遞的能量W

＝We(體積功)+Wf

(有用功,非體積功)五、熱和功吸熱為正（Q＞0），放熱為負(fù)（Q＜0）；做功為負(fù)（W

＜0），得功為正（W＞

0）。1.熱力學(xué)規(guī)定：2.體積功We（膨脹功，expansilework）在恒外壓下

We＝-p外

·△V（J）

Pam33.熱和功都不是狀態(tài)函數(shù)，隨途徑而變。五、熱和功第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)⒈內(nèi)能U(internalenergy)由于內(nèi)能是體系本身的性質(zhì),因此是狀態(tài)函數(shù)；又由于內(nèi)能的數(shù)值與體系中所含物質(zhì)的數(shù)量成正比，具有廣度性質(zhì)。

一、內(nèi)能和熱力學(xué)第一定律符號U

[定義]體系內(nèi)部物質(zhì)所具有的各種形式能量的總和.單位為kJ·mol-1

內(nèi)能的絕對值無法求得△U＝U2－U12.熱力學(xué)第一定律自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同的形式，并可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總值不變。U2－U1

＝

Q+WU1若一個(gè)體系在變化過程中從環(huán)境吸收的熱量為Q，同時(shí)，環(huán)境對體系所作的功為W。+Q+W=U2△U＝Q+W第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和焓變Q為熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱等壓反應(yīng)熱Qp等容反應(yīng)熱Qv2.焓(H)與焓變(△H)△U

＝Q+W1.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（heatofreaction）

[定義]化學(xué)反應(yīng)等T,Wf

=0可利用量熱計(jì)測定當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在等P,Wf=0的條件下進(jìn)行時(shí)=Qp

+WeQp

=△U

＋p外

·△V=Qp

－p外

·△VH≡U+p

V∵p外＝

p1＝p2Qp＝(U2－U1)＋p外(V2－V1)令H稱為焓（enthalpy）2.焓(H)與焓變(△H)H是體系的狀態(tài)函數(shù)具有加合性單位為kJ·mol-1

焓的絕對值無法確定＝(U2－U1)＋p外V2－p外V1＝(U2－U1)＋p2V2－p1V1＝(U2＋p2V2)－(U1

＋p1

V1)＝H2-H1=△H若始態(tài)：反應(yīng)物△H（焓變）

＝H2－H1＝Qp終態(tài)：生成物化學(xué)反應(yīng)的焓變等于等壓反應(yīng)熱2.焓(H)與焓變(△H)三、熱化學(xué)方程式同時(shí)表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)的方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)“r”代表化學(xué)反應(yīng)（reaction）“m”代表1摩爾反應(yīng)（以反應(yīng)式作基本單位）“”代表熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（298）代表反應(yīng)溫度（K）⒈的含義：標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變2.熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)氣體：溶液：固體和純液體：p=100kPa符合理想稀溶液定律溶質(zhì)B,bB=b=1mol·kg-1或

cB

=c=1mol·L-1純物質(zhì)3.如何書寫熱化學(xué)方程式⑴要注明反應(yīng)的溫度和壓力，習(xí)慣上可不予注明。⑵要注明物質(zhì)的狀態(tài)固體s(solid）液體l(liquid）氣體g(gas）水溶液aq(aqueoussolution）⑶反應(yīng)熱與計(jì)量系數(shù)有關(guān)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

?H2(g)+?Cl2(g)=HCl(g)（4）在相同條件下，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。H2(g)+?O2(g)=H2O(l)H2O(l)=H2(g)+?O2(g)四、蓋斯（Hess）定律Ｑp=ΔrＨ

不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成的，還是分幾步完成的，該反應(yīng)的熱效應(yīng)相同。因?yàn)椋仁菭顟B(tài)函數(shù),其變化值ΔrＨ只取決于反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，而與反應(yīng)的具體途徑以及是否一步完成無關(guān)。因此,蓋斯定律是熱力學(xué)第一定律的必然結(jié)果。Ｑp

意義：能使熱化學(xué)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算。用途：用已知熱反應(yīng)方程求難測反應(yīng)的熱效應(yīng)。四、蓋斯（Hess）定律例5-2已知在298K時(shí)，⑴2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)⑵3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)求⑶Fe3O4(s)+4C(石墨)=3Fe(s)+4CO(g)在298K時(shí)的△rHm

。由已知的熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱解：五、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算從理論上說，等壓反應(yīng)熱可根據(jù)式ΔrＨ＝∑Ｈ（生成物）－∑Ｈ（反應(yīng)物）求算。但由于焓H的絕對值無法確定，因此無法由上式求出ΔrＨ。為此，人們采用規(guī)定一個(gè)相對標(biāo)準(zhǔn)的方法，來求算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。⒈標(biāo)準(zhǔn)生成焓(standardmolarenthalpyofformation)在指定溫度T和100kPa下，設(shè)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行，則由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol指定化合物時(shí)的焓變。五、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算并規(guī)定：最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓等于零。如：C（石墨）、P（白磷）、S（斜方）

I2（s）、H2（g）、O2（g）等。(kJ.mol-1)記為:T＝298.15K注意：對有不同晶態(tài)或形態(tài)的物質(zhì)來說，只有最穩(wěn)定態(tài)的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才等于零。

fHθm

（石墨）=0；fHθm（金剛石）=1.897kJ·mol-1

與的區(qū)別對于任意反應(yīng)aA+bB=dD+eE根據(jù)蓋斯定律：aA+bBdD+eE最穩(wěn)定的單質(zhì)例5-3利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱。CaCO3(方解石)=CaO(s)+CO2(g)解：

=[(-635.1)+(-393.5)-(-1206.9)=178.3(kJ·mol-1)⒉標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(standardmolarheatofcombustion)

在指定溫度T和100kPa下,1mol某物質(zhì)完全燃燒（或完全氧化）生成標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的指定穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。記為：T＝298.15K（1）完全燃燒（或完全氧化）是指該物質(zhì)中的C、H、S及N等元素氧化后分別生成穩(wěn)定的CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)、N2(g)。（2）標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱一般用于計(jì)算難于由穩(wěn)定單質(zhì)直接合成的有機(jī)物的反應(yīng)熱。對于任意反應(yīng)aA+bB=dD+eEaA+bBdD+eE

完全燃燒產(chǎn)物CO2(g),H2O(l)

等ΔrＨm∑iΔcＨm(反應(yīng)物)∑iΔcＨm(生成物)ΔrＨm+∑iΔcＨm(生成物)＝∑iΔcＨm（反應(yīng)物）=[aΔcＨm(A)+bΔcＨm(B)]－[dΔcＨm(D)+eΔcＨm(E)]例5-4分別用標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱計(jì)算反應(yīng)

CO(g)＋2H2(g)═CH3OH(l)在298.15K

和100kPa下的反應(yīng)熱。解：

CO(g)＋2H2(g)═CH3OH(l)ΔfＨm（kJ·mol-1）﹣110.50﹣238.6ΔcＨm（kJ·mol-1）﹣283.0285.8﹣726.1⑴ΔrＨm=∑ΔfＨm（生成物）－∑ΔfＨm（反應(yīng)物）=ΔfＨm[CH3OH(l)]﹣ΔfＨm[CO(g)]﹣2×ΔfＨm[H2(g)]

=﹣238.6﹣(﹣110.5)﹣2×0=﹣128.1（kJ·mol-1）⑵ΔrＨm=∑ΔcＨm(反應(yīng)物)－∑ΔcＨm（生成物）=ΔcＨm[CO(g)]﹢2×ΔcＨm[H2(g)]﹣ΔcＨm[CH3OH(l)]=﹣283.0﹢2×(﹣285.8)﹣(﹣726.1)

=﹣128.5（kJ·mol-1）

課堂練習(xí)：⑴應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算時(shí)，必須滿足什么條件？

等壓，不做非體積功。⑵已經(jīng)定義了△fHm,為什么還要定義△cHm?

∵絕大部分有機(jī)化合物不能由單質(zhì)直接合成。⑶金剛石和O3都是單質(zhì)，它們的△fHm

都為零。

×∵它們均不是穩(wěn)定單質(zhì)§5-3化學(xué)反應(yīng)的方向和限度一、自發(fā)過程與熱力學(xué)第二定律高處水低處水自發(fā)高溫低溫自發(fā)抽水機(jī)加熱器高壓氣體低壓氣體自發(fā)抽氣機(jī)Zn+CuSO4Cu+ZnSO4自發(fā)電解⒈自發(fā)過程(spontaneousprocess)在一定條件下不需要外力作用就能自動進(jìn)行的過程特點(diǎn)：單向性具有做功的能力有一定限度自發(fā)過程的判斷依據(jù)溫度可作為判斷熱量傳遞方向和限度的依據(jù)

一、自發(fā)過程和熱力學(xué)第二定律平衡狀態(tài)

壓力可作為判斷氣體流動方向和限度的依據(jù)

⒉熱力學(xué)第二定律（thesecondlawofthermodynamics）一、自發(fā)過程和熱力學(xué)第二定律自發(fā)過程總是單方向地向平衡態(tài)進(jìn)行，在進(jìn)行過程中可以作功，平衡狀態(tài)就是該條件下自發(fā)過程的極限。這就是熱力學(xué)第二定律。二、熵與熵變自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)的推動力１.多數(shù)化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)體系傾向于最低的能量．Ag+(aq)+Br-(aq)=AgBr(s)△rHm=-38.8kJ/mol<0推動力：放熱２.體系總是傾向于由排列有序、混亂度較小的狀態(tài)向排列無序、混亂度較大的狀態(tài)進(jìn)行。CaCO3(s)＞1123K

自發(fā)CaO(s)+CO2(g)NH4Cl(s)自發(fā)NH4+(aq)+Cl-(aq)△rHm>0△rHm>0推動力：混亂程度增加二、熵與熵變⒈熵(entropy,S)體系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)混亂度的量度體系的混亂度越大,熵值就越大。

由于體系的混亂度與物質(zhì)的量有關(guān)，因此熵是體系的廣度性質(zhì)，具有加和性

熵——一個(gè)狀態(tài)函數(shù),用來定量地描述體系的混亂度,用符號S表示。二、熵與熵變⑴＞壓力:⑷＞＞溫度:⑶⑵S（復(fù)雜分子）S氣＞S液＞S固原子數(shù)目相等,根據(jù)相對分子質(zhì)量判斷影響系統(tǒng)熵值的因素：（在物質(zhì)的量相同的條件下）物質(zhì)狀態(tài)：分子組成：S（C2H2,g）S（CO2,g）S（C2H6,g）S（SO2,g）根據(jù)分子中原子數(shù)目判斷S（低溫）＞＞S（高溫）S（高壓氣體）S（低壓氣體）S（簡單分子）課堂練習(xí)：⑴Br2(l)、Br2(g)⑵Ar(0.1kPa)、Ar(0.01kPa)⑶CH4(g)、C2H6(g)⑷NH4Cl(s)、NH4NO3(s)⑸HCl(g,298K)、HCl(g,1000K)⒉試判斷下列過程的△S是正還是負(fù)。⑴冰融化成水⑵炸藥爆炸⑶合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)⑷從溶液中析出結(jié)晶(+)(+)(﹣)(﹣)⒈從以下各對物質(zhì)中選出有較大混亂度的物質(zhì)。除已注明條件外，每對物質(zhì)都具有相同的溫度和壓力。⒉熱力學(xué)第三定律在0K時(shí)，任何純物質(zhì)完整晶體的熵值等于零。⒊

標(biāo)準(zhǔn)熵在指定溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力下,1mol純物質(zhì)的規(guī)定熵,稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵（簡稱標(biāo)準(zhǔn)熵）。由這一假設(shè)出發(fā),可以求得在指定溫度T下純物質(zhì)熵值，稱為規(guī)定熵ST

。

S(0k)=0例5-5試計(jì)算下列反應(yīng)在298 K時(shí)的△rHm

和△rSm

，并說明能否由計(jì)算結(jié)果判斷反應(yīng)方向。

⑴N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)⑵N2(g)+O2(g)=2NO(g)△fHm(kJ·mol-1)0

0-46.110090.25Sm(J·K·mol-1)191.5

130.57192.3191.5205.03210.65對于任意反應(yīng)

aA+bB=dD+eE解：⑴N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)⑵N2(g)+O2(g)=2NO(g)⒋化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變的計(jì)算三、吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向與限度⒈定義G≡H－TSG是狀態(tài)函數(shù)，具有加合性△H<0判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的兩大判據(jù)放熱熵增加△S>0吉布斯自由能2.△G與化學(xué)反應(yīng)的方向及限度等溫等壓條件下，一個(gè)封閉體系所能做的最大非體積功等于其吉布斯自由能的減少。-Ｗfmax

=

－△ＧT,pＷfmax

<0體系所做的非體積功來自體系吉布斯自由能的減少可見吉布斯自由能是體系中能作有用功的能量。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行過程中能對外做功，則是自發(fā)的。體系對外做功Ｗfmax

=

△ＧT,p<

0△ＧT,p<0吉布斯自由能判據(jù)G≡H－TS放熱熵增加2.△G與化學(xué)反應(yīng)的方向及限度△rGm

＜0自發(fā)反應(yīng)△rGm

＝0平衡狀態(tài)△rGm

＞0非自發(fā)反應(yīng)，逆反應(yīng)自發(fā)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)：3.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下吉布斯自由能變△rGm

的計(jì)算△Ｇ=G2-G1始態(tài)：反應(yīng)物終態(tài)：生成物焓的絕對值無法確定

G的絕對值無法確定

2.△G與化學(xué)反應(yīng)的方向及限度⑴標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能(standardGibssfreeenergyofformation)在指定溫度T和100kPa下,設(shè)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1摩爾指定化合物時(shí)的自由能變。最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能等于零。如：C（石墨）、P（白磷）、S（斜方）

I2（s）、H2（g）、O2（g）等。298K3.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下吉布斯自由能變△rGm

的計(jì)算例5-6已知在植物光合系統(tǒng)工作下，光照對綠色植物

通過下列反應(yīng)進(jìn)行光合作用合成葡萄糖：6CO2(g)+6H2O(g)光C6H12O6(s)+6O2(g)由反應(yīng)的△rGm估計(jì)這個(gè)反應(yīng)在沒有光和光合系統(tǒng)下能否發(fā)生？解：∴該反應(yīng)在沒有光和光合系統(tǒng)下不能發(fā)生吉布斯-赫姆霍茲方程（G–H方程）G1

H1S1始態(tài)G2

H2S2終態(tài)等溫△G=G2﹣G1=（H2﹣TS2）﹣（H1﹣TS1）

=（H2﹣H1）﹣T（S2﹣S1）∴

△G=△H－T△S△rGm=△rHm－T△rSm⑵根據(jù)G–H方程計(jì)算低溫自發(fā)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)：△G與△H，△S

，T

的關(guān)系△G

=△H－T△S△H＜

T△S

例：△H=-100kJ·mol-1△S=-200J·K-1·mol-1當(dāng)T=1000k時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)？并求自發(fā)的溫度條件。△G=-100-1000

×(-

200×10-3）=100kJ·mol-1轉(zhuǎn)△H－T△S=0臨界T=△H÷△S=500K

△H＜0，△S

＞0△G＜0自發(fā)反應(yīng)△H＞0，△S

＜0△G＞0非自發(fā)反應(yīng)△H＞

0，△S

＞0高溫自發(fā)△H＜

0，△S

＜0△H

＜

T△S298K△rGm=△rHm－T△rSm例5-7已知反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的求反應(yīng)在298K及1200K時(shí)的△rGm及反應(yīng)進(jìn)行的最低溫度。解：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)設(shè)△rGm=0恒壓下溫度對反應(yīng)自發(fā)性的影響類型

12

34－＋任何溫度下均為自發(fā)過程任何溫度下均為非自發(fā)過程自發(fā)過程有最低溫度存在非自發(fā)過程有最高溫度存在△rHm

△rSm△rGm

反應(yīng)情況－－＋＋＋－－＋低溫：＋非自發(fā)過程高溫：－低溫：－自發(fā)過程高溫：＋△rGm=△rHm－T△rSm⒉評論下列各種陳述:⑴放熱反應(yīng)是自發(fā)的。

×對于△S＜0的反應(yīng)，高溫下非自發(fā)。⑵反應(yīng)的產(chǎn)物分子數(shù)比反應(yīng)物多，則反應(yīng)的△rS必是正值。

×必須指明是同一物態(tài)。⑶穩(wěn)定單質(zhì)的△fHm、△fGm

、Sm

皆為零。

×穩(wěn)定單質(zhì)的Sm≠0

×只是標(biāo)態(tài)及298K時(shí)不能進(jìn)行。⑸凡是自發(fā)反應(yīng)都是快速反應(yīng)。

×熱力學(xué)未包括時(shí)間因素。⑷反應(yīng)的△rGm

＞

0,該反應(yīng)永遠(yuǎn)不能自發(fā)進(jìn)行。§5-4吉布斯自由能變與化學(xué)平衡常數(shù)1．可逆反應(yīng)(reversiblereaction)是指在同一條件下，既可以按反應(yīng)方程式從左向右進(jìn)行（正向），也可以從右向左（逆向）進(jìn)行的反應(yīng)。

一、實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)一般用符號“”表示。2．化學(xué)平衡vAvBvA

=vBv（速率）t(時(shí)間)⑴

v正=

v逆≠0⑵各物質(zhì)濃度不再改變

動態(tài)平衡平衡濃度一定溫度下達(dá)平衡時(shí)在一定溫度下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，各生成物濃度冪的乘積與各反應(yīng)物濃度冪的乘積之比為一常數(shù)，稱為平衡常數(shù)。⑴Kc

(濃度平衡常數(shù))dD+eE化學(xué)平衡定律aA

+bB⑵Kp(壓力平衡常數(shù))aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)一定溫度下達(dá)平衡時(shí)對于氣相反應(yīng)平衡壓力

pi：平衡分壓(Pa或atm

)是指某組分氣體i具有與混合氣體相同體積、溫度時(shí)的壓力。二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K⒈相對濃度和相對壓力相對濃度相對壓力⒉標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K

dD(g)+eE(g)aA(g)+bB(g)c標(biāo)準(zhǔn)態(tài)濃度1mol·L-1p標(biāo)準(zhǔn)態(tài)壓力100kPa及均無單位c/cp/p三、吉布斯自由能變與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)⒈Van'tHoff等溫方程式aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)(Qp

壓力商）氣相反應(yīng)溶液反應(yīng)：aA+bBdD+eE(Qc濃度商）(Q

反應(yīng)商）三、吉布斯自由能變與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)一定溫度下達(dá)平衡時(shí)mrlg303.2KRTG-=D\三、吉布斯自由能變與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)△rG

m=0Q=K

⒉可逆反應(yīng)的方向和限度△rG＜0正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△rG

＞0逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△rG＝0平衡狀態(tài)例5-8欲用MnO2和HCl反應(yīng)制備Cl2(g)，已知該反應(yīng)的方程式為MnO2(s)+4H+(aq)+2Cl-(aq)＝Mn2+(aq)

+Cl2(g)+2H2O(l)試問在298K標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí),反應(yīng)能否自發(fā)發(fā)生?若用12.0mol·L-1的HCl,其它物質(zhì)仍為標(biāo)準(zhǔn)態(tài),298K時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？解：MnO2(s)+4H+(aq)+2Cl-(aq)＝Mn2+(aq)

+Cl2(g)+2H2O(l)

-464.80-131.17-2280-237.19故在298K標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。用12.0mol·L-1HCl時(shí)故用12.0mol·L-1濃HCl

在298K下該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。四、溫度對標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響思考：溫度越高，平衡常數(shù)越大mrlg303.2KRTG-=D\可利用△rGm計(jì)算KK僅與溫度有關(guān)⑵－⑴得：四、溫度對標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響例5-9已知下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)ΔrHm=﹣37.9kJ·mol-1，700K時(shí)的K1=9.018，求800K時(shí)的K2。解：K800=4.00課堂練習(xí)：（2）反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

是一個(gè)反應(yīng)前后分子數(shù)目相等的反應(yīng)，體系的壓力改變不影響它的平衡狀態(tài)。×∵反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變。判斷下列說法是否正確，并說明理由?！帘仨毧础鱮

Hm的符號。（3）因?yàn)樗詼囟仍礁撸胶獬?shù)越大×各反應(yīng)物的平衡濃度一般不會相同。⑴對于同一反應(yīng)來說，在一定溫度下，無論起始濃度如何，在平衡體系中各反應(yīng)物的濃度都是一樣的。已知298.15K，100kPa時(shí)：