研究化学反应经常遇到问题：.pptVIP

等温、等压及非标准态下, 对任一反应： cC + dD → yY + zZ ΔrGm=ΔrGm+RT lnJ J—反应商 对于气体反应： {p(Y)/p }y {p(Z)/p }z J = ————————— {p(C)/p }c {p(D)/p }d 水溶液中离子反应： [c(Y)/c ]y [c(Z)/c ]z J = ————————— [c(C)/c ]c [c(D)/c ]d 纯固态或液态处于标准态，式中不出现. 非标准摩尔吉布斯自由能变(ΔrGm) 的计算和反应方向的判断 Gibbs函数变判据： 反应正向进行 0 反应处于平衡 0 = 反应逆向进行 0 ΔrGm=ΔrGm+RT lnJ J—反应商 ΔrGm=ΔrGm+RT lnJ 　 {c(Mn2+)/c }{p(Cl2)/p } =ΔrGm+RT ln —————————— {c(H+)/c }4 {c(Cl-)/c }2 非标态时： ΔrGm=ΔrGm+RT lnJ MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) → Mn2+(aq) + Cl2(g) + 2H2O (l) for example 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) Sm/(J·mol-1·K-1) 248.22 205.138 256.76 ΔrHm/(kJ·mol-1) -296.83 0 -395.72 计算723K、非标准态下, 下列反应的ΔrGm，并判断反应自发进行的方向。 　　 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) 分压/Pa 1.0×104 1.0×104 1.0×108 for example ΔrHm=2ΔfHm(SO3)-[2ΔfHm(SO2)]+ΔfHm(O2)] =[2×(-395.72)-2×(-296.83)] kJ·mol-1 =-197.78 kJ·mol-1 ={2(256.76)-[2(248.22)+205.138]} J·mol-1·K-1 =-188.06 J·mol-1·K-1 ΔrSm=2Sm(SO3)-[2Sm(SO2)]+Sm(O2)] Solution ΔrGm(723K) =ΔrHm(723K) –TΔrSm(723K) ≈ΔrHm(298K) –TΔrSm(298 K) ΔrGm(723K) =[(-197.78×103) –723(-188.06)]J·mol-1 = -61813 J·mol-1 [p(SO3)/p ]2 　　　　　　　　　　　　　　　　　 RTlnJ=8.314×723ln——————————J·mol-1 [p(SO2)/p ]2 [p(O2)/p ] (1.0×108)2 (1.0×105) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 =8.314×723ln ————————— J·mol-1 (1.0×104)2 (1.0×104) =124590.5 J·mol-1 ΔrGm =ΔrGm+RTlnJ=(-61813+ 124590.5) J·mol-1 = 62.777 kJ·mol-1 ΔrGm0，反应自发向左进行 2-1-4 使用?rGm判据的条件 反应体系必须是封闭体系，反应过程中体系与环境之间不得有物质的交换，如不断加入反应物或取走生成物等。 反应体系必须不作非体积功(或者不受外界如“场”的影响)，反之，判据将不适用。 1 2 例如：2NaCl(s) → 2Na(s) + Cl2(g) ?