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第五节 fG m和平衡常数计算 一 化合物的标准生成Gibbs能 fG m 定义 标准状态 p p 下 任何稳定单质的Gibbs能为0 fG m 标准状态下 由稳定单质生成1mol化合物的Gibbs能变化298 15K时的 fG m可查表获得 由 fG m求化学反应 rG m rG m B fG m rG m n fG m 产物 n fG m 反应物 二 rG m的求算 例判断苯 苯胺反应可能性 1 先硝化 再还原 C6H5 l HNO3 aq H2O l C6H5NO2 l C6H5NO2 l 3H2 g 2H2O C6H5NH2 l fG m146 20 237 13153 2 467 26 1 由 fG m计算 二 rG m的求算 C6H5 l Cl2 g HCl g C6H5Cl l fG m124 450 95 3116 3 C6H5Cl l NH3 g HCl g C6H5NH2 l fG m116 3 16 45 95 3149 21 45 94 2 先氯化 在氨解 1 由 fG m计算 二 rG m的求算 2 先氯化 在氨解反应可行 C6H6 l NH3 g C6H5NH2 l H2 g fG m124 45 16 45153 20 3 直接反应 1 由 fG m计算 二 rG m的求算 1 由 fG m计算 2 由平衡常数计算 rG m RTlnK a 3 电化学方法 将反应设计成可逆电池 测标准电动势E rG m zFE 4 用赫斯定律求算 二 rG m的求算 4 用赫斯定律求算 例已知 rG m 3 3 解因为 3 1 2 rG m 3 rG m 1 rG m 2 137 3kJ mol 1 二 rG m的求算 5 由 rG m rH m T rS m求算 例甲醇脱氢反应 CH3OH g HCHO g H2 g T 298K rH m 92 09kJ mol 1 rS m 109 64J K 1 mol 1 则 rG m rH m T rS m 59 40kJ mol 1 常温下不能进行反应 二 rG m的求算 讨论 G H T S 焓 H 放热有利于反应熵 S 增大有利于反应 2 转折温度 当 H S都为正或都为负 同号 时 必有一个使 G 0的温度 称转折温度 估算转折温度 例甲醇脱氢 840K 567 C 工业上应用600 C 三 rG m求算平衡常数 通式 气相反应 得K p 理想气体 K c K x K f 非理想气体 K p 三 rG m求算平衡常数 例已知298K时 C2H4 g H2O g C2H5OH g 解 1 26 83 1 求p 时K p 理想 2 求200p 时K f K p 非理想 2 K f f T 与p无关 K f 26 83 32 20 三 rG m求算平衡常数 例298K时 Ag2CO3 s Ag2O s CO2 g 的 rG m 12 89kJ mol 1 求当
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