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河南工程学院教案 印刷化学 （九） 3-4吉氏函数3-4恒温过程G的计算重点：吉氏判据 恒温过程G的计算通式难点：吉氏函数及其判据内容：一、吉氏函数及其判据 1吉氏函数（自由能、自由焓）：G=H-TS 推导：由热力学第一定律和第二定律联合推导。（略） 2吉氏函数的物理意义：（1）在恒温恒压可逆过程中，体系对外作非体积功（-W），数值上等于吉氏函数的减少值（-GT，P）。（2）在恒温恒压不可逆过程中，体系对外作非体积功（-W），数值上恒小于吉氏函数的减少（-GT，P）。3吉氏函数判据：（克劳修斯不等式在恒温恒压下的特殊形式）当恒温恒压，且W=0时 GT，P0 正向自发过程 GT，P0 平衡，可逆 GT，P0 正向不自发，结论：恒温恒压，且W=0时，自发过程总是向着吉氏函数的减少的方向进行，直到最小值达到平衡态，GT，P0。GT，P0 逆向自发。河南工程学院教案（九）4化学位（化学势）：每摩尔纯物质的吉氏函数，即摩尔吉氏函数Gm。例题：（1）50，101.3kPa下，Gm（水）Gm（水蒸汽）。故水蒸气自动凝结成水。（2）110，101.3kPa下，Gm（水）Gm（水蒸汽）。故水自动蒸发成水蒸气。（3）100，101.3kPa下，Gm（水）=Gm（水蒸汽）。故水蒸气与水处于平衡状态。二、恒温过程G的计算1标准摩尔生成自由能（自由焓）热力学上规定，在指定温度和标准状态下，由元素的指定的最稳定单质的生成自由能为零。在此条件下由稳定单质生成1mol物质时自由能的变化，为该物质的标准摩尔生成自由能。符号fGm表示，单位为KJmol-1。见附录2由fGm计算化学反应过程中的rGm由物质的标准生成自由能fG，计算化学反应的标准自由能变rGm，其数学表达式为：rGm=nifGm（产物）-njfGm（反应物） 河南工程学院教案（九） 例:计算标准状态下，下列反应的自由能变。CH4(g)+2 O2 (g)CO2(g)+2H2O(l)解 查表得 fGCO2(g)=-394.36 KJmol-1fGH2O(l)=-237.19 KJmol-1fGCH4(g)=-50.75 KJmol-1由式3-11得rGm=fGmCO2(g)+2fGmH2O(l)-fGm CH4 (g)+2fGm O2(g) =-394.36+2(-237.19)-50.75+0 =-818.0（KJmol-1）0说明在标准状态(298.15K)下正向不能自发进行 (2)温度升高,TS增大, G减小,有利于反应进行(3) 设T为从不自发转为自发的温度，称为转折温度，则rG m（T）=rH m（T）-TrS m（T）=0
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