工科化学6章52 54.pptVIP

尚辅网 尚辅网 * * 尚辅网 例6.4 1mol理想气体在298K时由1000 kPa等温膨胀至100kPa，假设过程：(1)可逆膨胀；（2）在等外压 100 kPa下膨胀；（3）向真空膨胀。计算各过程的 Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔA和ΔG。 解：(1)理想气体等温膨胀ΔU=0，ΔH=0； =5707.7J 尚辅网 (2)定外压定温膨胀，始末态与“（1）”故所有状态函数的增量皆与“（1）”同 　　　　= 2230.9J (3)向真空膨胀Q＝0，W＝0 ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG均和过程(1)可逆膨胀相同 补充问题？如何判断自发与否？ 尚辅网 （二）相变过程ΔA和ΔG的计算 ●计算原则 ——可逆相变　等温等压不做非体积功的可逆过程，故ΔG=0，ΔA=Wmax ——不可逆相变　需设计可逆过程计算ΔG和ΔA 例6.5 在 100 ℃，101.325 kPa时，2mol液态水变成水蒸气，求此过程的ΔS，ΔA和ΔG。已知水的 解：可逆相变，故 尚辅网 例6.6 1 mol过冷水在-10℃，101.325 kPa时，凝固成冰，求此过程的ΔA和ΔG。 解：不可逆相变过程，需设计可逆过程计算。在例6.2中已求出-10℃，101.325 kPa时，水凝固成冰的ΔS＝-20.59 J·K-1，ΔH=-5643 J。故 ●说明　过程定温定压，ΔG0，说明在题给条件下，过冷水能自发地凝固成冰 尚辅网 ?第七节　标准摩尔吉布斯函数 一、标准摩尔生成吉布斯函数 ●定义　由各自处于标准状态下的稳定单质生成lmol处于标准状态下的化合物的吉布斯函数变称为该化合物的标准摩尔生成吉布斯函数 ——推论　稳定单质的标准摩尔生成吉布斯函数等于零 ●应用　计算标准摩尔反应的吉布斯函数变 尚辅网 二、 的计算 （一）由各物质的标准摩尔生成吉布斯函数计算 例6.7 计算反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的 解：由附录四3查得 　　　　　=-137.17 kJ·mol-1 ；　　　　　　　=-228.57 kJ·mol-1 　　　　　=-394.36 kJ·mol-1 　　　　　= + - - 　 　 =[-394.36+0-(-137.17)-( -228.57)] kJ·mol-1 　 =-28.62 kJ·mol-1 尚辅网 （二）由 和 计算 ??原理　对任一定温过程，都有：ΔG=ΔH-TΔS 应用于标准态下的反应 = -T ??任意温度T时 的计算 ——近似计算 尚辅网 （三）利用状态函数的特性计算 ●计算原则　吉氏函数是状态函数，反应的吉布斯函数变只和始、终态有关。若用有关化学反应乘以相应的系数再相互加减得出某一学反应，则此反应的 可由有关反应的 求出 例6.8 已知298.15 K时， (1) C(石墨)+O2(g)=CO2(g)； =-394.36 kJ·mol-1 (2) CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g)； =-257.19 kJ·mol-1 求反应 (3) C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)的 。 尚辅网 解：反应(3)可由反应(1),反应(2)组合而得：反应(1)-2?反应(2)=反应(3)。 = -2 =(-394.36+2×257.19) kJ·mol-1 = 120.02kJ·mol-1 尚辅网 三、化学反应方向的判据 （一）用 作判据 ●原理　化学反应多在定温定压不做非体积功下进行，故 ＜0 反应正向自发进行 =0 反应达到平衡态 ＞0