化学反应的方向、限度和速率课件.pptxVIP

化学反应的方向、限度和速率

第一节??????化学反应的方向和吉布斯函数变(Gibbs);3、相互关系

A、自发变化的逆过程是非自发过程；

B、自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程可?非自发过程，而非自发过程可?自发过程；

C、在给定条件下的自发变化能继续进行一直达到平衡，或者说，自发变化的最大限度是体系的平衡状态。;4、反应热与自发过程;二、自发过程和熵(entropy)变;3、说明：A、1mol纯物质在标态下的绝对熵称为该物质的标准熵，符号S?T，一般取T=298K；

B、在水溶液中，规定处于标态时水合H+的标准熵为零，即S?(H+,aq)=0；

4、熵的规律性（定性）：

A、对于同一种物质而言，一般有：S(g)S(l)S(s)；

B、同一物质在相同的聚集态时，一般有S（H）随T?而?，但变化较小，故有ST?S298；

C、在温度和聚集状态相同时，S复杂S简单，如S?(C2H6)=229S?(CH4)=186J·K-1·mol-1；

D、熵与U、H一样也是状态函数，?rS?=?(?iS?i)产物-?(?iS?i)反应物，计算方法同?rH?（注意稳定单质的S?i?0）；

E、由S?T?S?298??rST??rS298。

5、?rS0有利于反应的自发性。;例：利用标准生成焓和标准熵的数据计算反应：3Fe+2O2(g)?Fe3O4(s)的标准生成焓变和标准熵变，并简单说明其意义。;?rH?0，反应为放热，有利于反应自发进行；

?rS?0，反应为熵减，不利于自发进行。

那该反应究竟能否自发进行？哪个因素起决定作用呢？这还需进一步探讨（也即反应的自发性以?rH或?rS的符号来判断均具有局限性）。;三、自发过程的判断和自由能变;A、由冰?水，?rH0，不利于自发进行，而?S0，又有利于过程自发进行。当T=273K时，?rH?273=6000J·mol-1，?rS?273=22.0J·K-1·mol-1，看似好象无什么关联，但T?rS?273=273×22=6000J·mol-1=?rH?273，即当?H?=T?S?时，反应处于平衡状态，即在标态下，T=273K时，为冰-水混合物；;B、?rH?T??rH?273、?rS?T??rS?273（即当T改变时，应考虑平衡未移动时的瞬间，此时冰还是冰，水还???水，即S?冰,T?S?冰,273、S?水,T?S?水,273，??rS?冰?水??rS?273）?当T?时，T?rS??（?rS?0），致使T?rS??rH?，此时冰将溶化为水，即冰?水的过程是自发的；

C、同理，当T?时，T?rS??，致使T?rS??rH?，此时水将凝固为冰，即冰?水的过程为非自发，相反，水?冰则可自发进行。;综之：;2、吉氏函数变的讨论;四、标准生成自由能和反应的自由能变;四、标准生成自由能和反应的自由能变;B、水合离子

以p=p?，且水合离子浓度（准确为活度或有效浓度）为1mol·dm-3为标准条件。

规定：处于标准状态时的水合H+离子的生成自由能为零，一般取T=298K，即?fG?298(H+，aq)=0。;2、有关?G?的计算;3、?rG?T与?rGT的关系;说明：;4、用?rG?判断反应自发性的应用;解：依题意有：2CuO(s)?Cu2O(s)+1/2O2(g)

?fH?/kJ·mol-1-157.3-168.60

S?/J·K-1·mol-142.6393.14205.03

Cu2O(s)?2Cu+1/2O2(g)

-168.600

93.1433.15205.03

?rH?1=-168.6+0-2(-157.3)=146.0kJ·mol-1、

?rH?2=0+0-(-168.6)=168.6kJ·mol-1

?rS?1=110.40(J·K-1·mol-1)、

?rS?2=75.68(J·K-1·mol-1)。;均是在标态下反应，故?rG???rH?298-T?rS?2980为自发反应的条件，又?rS?2980，故自发进行的条件为：T?rH?298/?rS?298：

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