化学反应中的能量关系-油气

1、2021-12-2912021-12-292教材： 徐瑛、周宇帆主编，工科化学概 论，化学工业出版社（2007）理论：30学时，内容：前四章内容，70%实验：18学时，六个实验项目，四次，20%作业：10%参考书：普通化学(第五版). 浙江大学普通化学教研组编，王明华等修订，高等教育出版社(1995).无机化学（第五版）.大连理工大学无机化学教研室编，高等教育出版社2021-12-293v实验1 化学实验的基本操作v实验2 电离平衡v实验3 NaCl的提纯v实验4 沉淀-溶解平衡v实验5 氧化还原反应v实验6 酸碱滴定和油品酸值的测定实验教材：郭丽萍，雷家衍等编，普通化学实验 周宇帆，张紫燕编

2、， 普通化学实验2021-12-2942021-12-295& 教学要求教学要求v了解化学反应中的能量变化，理解能量守恒与转化定律；v理解状态函数、焓与摩尔焓变、标准摩尔生成焓等概念，掌握热化学方程式、反应焓变、Hess定律及有关计算；v初步认识熵和吉布斯自由能的意义，会运用标准摩尔熵和标准摩尔生成吉布斯自由能计算反应的标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯自由能变，初步运用吉布斯自由能变化判断反应进行的方向。2021-12-296& 教学要求教学要求v理解标准平衡常数的意义及其与标准摩尔吉布斯自由能变的关系，理解浓度、压力和温度对化学平衡的影响，并能进行初步计算。v能用活化能和活化分子

3、的概念，说明浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。v了解影响多相反应速率的因素。2021-12-29722CO(g)+NO(g)CO (g)+1/2N (g) 能否利用汽车尾气污染物CO和NO之间的反应治理或改善汽车尾气对环境的污染？思考v 反应中的能量变化(热化学)v 化学反应能否自发进行？（方向）v 反应进行的极限(化学平衡)v 反应进行的速率有多大？2021-12-2981.1 化学反应中的能量关系 1.2 化学反应的方向和吉布斯自由能变 1.3 化学反应进行的程度和化学平衡1.4 化学反应速率小结2021-12-2991.1.1 热力学基本概念 1.1.2 能量守恒与转化定律1.1.

4、3 焓与焓变 1.1.4 化学反应热效应的计算2021-12-29101.1.1.1 系统和环境1.1.1.2 状态与状态函数1.1.1.3 热和功1.1.1.4 热力学能2021-12-2911 化学热力学是研究在化学反应中伴随发生的化学热力学是研究在化学反应中伴随发生的能能量转换和传递量转换和传递的学科，热力学研究大量质点所组的学科，热力学研究大量质点所组成的集合体的宏观性质，只着眼于物质变化中的成的集合体的宏观性质，只着眼于物质变化中的起始状态起始状态和和最终状态最终状态，不涉及物质内部的结构以，不涉及物质内部的结构以及及化学反应的速率与机理化学反应的速率与机理。什么是化学热力学？202

5、1-12-2912系统() ： 被研究对象，又称体系环境() ：系统外与其密切相关的部分2021-12-2913 物质交换 能量交换敞开系统() 有 有 封闭系统() 无 有 隔离系统() 无 无系统系统环境环境物质物质能量能量系统的分类：2021-12-2914（1）敞开系统（） 系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换。系统的分类2021-12-2915 系统与环境之间无物质交换，但有能量交换。（2）封闭系统（）2021-12-2916v系统与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离系统 。v有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起作为孤立系统来考虑。（3）孤立系统（）2021-12

6、-2917状态() ：系统的宏观性质的综合表现。通常用体系的宏观可测性质（V、p、T、）来描述体系的热力学状态。状态函数() ：系统状态的这些宏观性质被称为状态函数。理想气体T=280K理想气体T=300K理想气体T=350KT=350K-300K=50K2021-12-2918v 状态一定，其值一定；v 殊途同归，值变相等；v 周而复始，值变为零。(1) 体系状态一确定，各状态函数均有确定值。(2) 体系状态发生变化时，各状态函数的改变量，只 与始态和终态有关，与变化途径无关。(3) 状态函数之间往往是有联系的，状态函数的集合 （和、差、积、商）也是状态函数。 始态终态（）（）2021-12

7、-2919状态函数强度性质： 与“物质的量” 无关， 不具有加和性 T、广度性质： 与“物质的量”有关， （容量性质） 具有加和性 V、n、U、H、S、G2021-12-2920热无序能；功有序能。 热和功是系统发生变化时与环境进行能量传递或交换的两种形式，单位为J、kJ等。 () ( Q ) v 系统与环境之间由于存在温差而传递的能量。v 热能自动从高温物体传递到低温物体。v 热不是状态函数。v 规定： 系统吸热：Q 0； 系统放热：Q 0 （得功） 系统对环境做功，W0 （失功） v体积功：由于系统体积变化而与环境交换的功。 2021-12-2922v热力学能()：系统内所有微观粒子的全部

8、能量之和，又称内能U。v热力学能的绝对值尚无法求得。v热力学能U是状态函数。12UUUv热力学能变化只与始态、终态有关，与变化的途径无关。2021-12-2923能量守恒定律热力学第一定律：在任何变化过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转换的过程中能量的总和不变。2021-12-2924U2 = U1 + Q + WU2 - U1 = Q + WQW U = Q + W热力学能的变化等于体系从环境吸收的热量加上环境对体系所做的功。U1 U2v封闭系统：2021-12-2925v隔离系统： 因为 Q = 0，W = 0， 则： U = 0 即隔离系统的热力学能量守恒的。v

9、循环过程： 系统由始态经一系列变化又回复到原来状态的过程。 则：U = 0 故： Q = -W2021-12-29261.1.3.1 反应热与定容反应热 QV1.1.3.2 定压反应热 QP1.1.3.3 焓与焓变1.1.3.4 QP与QV的关系2021-12-2927弹式热量计v反应热（）：化学反应时，如果系统不做非体积功，当反应终态的温度恢复到始态的温度时，系统所吸收或放出的热量，称为该反应的反应热。v对于封闭系统，在定容过程中 V = 0，W = 0 当非体积功为零时 QV = U QV为定容反应热。2021-12-2928弹式热量计最适用于测定物质的燃烧热弹式热量计最适用于测定物质的燃

10、烧热v 封闭系统，定容过程，非体积功为零时：封闭系统，定容过程，非体积功为零时：QV = U QV为为定容反应热定容反应热。2021-12-2929v 系统压力与环境压力相等时的反应热。 在定压过程中： 当非体积功为零，体积功W = -pexV 时： U = U2 - U1 = Qp - pex V = Qp - pex (V2 - V1) 因为 p1 = p2 = pex 则： U2 - U1 = Qp -(p2V2 - p1V1) Qp = (U2 + p2V2) -(U1 + p1V1) = (U + pV) 2021-12-2930v 焓变H的物理意义：在封闭体系中，在等压及不做其它功

11、的条件下，过程吸收或放出的热全部用来增加或减少体系的焓。v化学反应的焓变等于定压反应热。v 焓 变()： H = H2 - H1 Qp = Hv 定义焓() ：H = U + pV 状态函数2021-12-2931v 焓(H) 无明确物理意义；v 焓(H) 是复合状态函数；v 焓是容量性质；v 绝对值无法测知；v Qp = H；v H正 = - H逆问题注意HQH 12H是状态函数还是非状态函数？ H呢？2021-12-2932v 特定条件下，不同途径的热已经分别与过程的热力学能变、焓变相等，故不同途径的恒容热相等，不同途径的恒压热相等，而不再与途径有关。v 把特殊过程的过程量和状态量联系起来

12、。 pQH VQU2021-12-2933对于无气体参加的反应因为 V0故 的关系为： 由前面的推导可知：VpQQ VpUHQQVPUVpU)(2021-12-2934思考：若反应 C(石墨) + O2(g) CO2(g) 的Qp,m为393.5kJmol 1，则该反应的QV,m 为多少？答：该反应的n(g) = 0，QV = Qp， QV,m = Qp,m对有气体参加的反应RTBnQQRTBnVpBgVPBg)()(2021-12-2935例1：在101.3 kPa条件下，373 K时，以下反应的等等压压反应热是 - 483.62 kJ mol 1。2H2(g)+ O2(g) 2H2O(g)

13、求生成1mol H2O（g）反应时的等压反应热QP及恒容反应热QV 。解： 由于H2(g)+ 1/2O2(g) H2O(g) 反应在等压条件下进行， Qp = H = 1/2(- 483.62) = - 241.81 kJ mol 12021-12-2936求 QVH2(g)+ 1/2O2(g) H2O(g)反应前后气体物质的化学计量数n = - 0.5 mol ， pV= nRT = -0.5 8.314 373=1550 J mol 1 = -1.55 kJmol1 Qp = Qv + nRT Qv = Qp nRT = - 241.81 (-1.55) = - 240.26 kJ mol

14、12021-12-2937(a) n为变化前后气体物质的量的改变；(b) 对理想气体而言： nRT = pV(c)若反应体系中无气体，各物质均为凝聚相，体积变化很小，V=0，则 rHm rUm (d) 此题QP与Q相差约几个kJmol-1 ，一般 pV项对QP贡献很小；(e) 注意R的单位，R = 8.314 JK-1mol-1 。2021-12-29381.1.4.1 热化学方程式 1.1.4.2 盖斯定律 1.1.4.3 标准摩尔生成焓 2021-12-2939v热化学方程式表示化学反应及其反应热（标准摩尔焓变）关系的化学反应方程式。2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)； 1298

15、.15K- 483.64kJ molrmHreactionmolar反应的标准摩尔焓变2021-12-2940v某些热力学量(如热力学能U、焓H等)的绝对值是不能测量的。v标准状态(标准态)：为物质的状态定义一个基线。v上角标“”是表示标准状态的符号。标准状态一个非常重要的问题！2021-12-2941标准(状)态的规定物质标准态气体标准压力(p =100kPa)下表现理想气体特性时纯气体的（假想）状态液体标准压力(p =100kPa)下纯液体固体标准压力(p =100kPa)下纯固体溶液中的溶剂A标准压力(p =100kPa)下液体（或固态）纯物质A 的状态溶液中的溶质B标准压力(p)下质量

16、摩尔浓度为1molkg-1(近似为1molL-1)并表现无限稀释溶液时溶质 B（假想）状态2021-12-2942热化学方程式的注意事项rmHrmHrmHrmHrmHv注明各物质的聚集状态、固体物质的晶型 聚集状态不同时， rHm不同。 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)，rHm =-571.66 kJmol-1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)， rHm =-483.64 kJmol-1v须配平反应方程式 化学计量数不同时, rHm不同。 H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) ,rHm =-241.82 kJmol-1v正、逆反应的绝对值相同，符号相反。如 H

17、2O(g) H2(g) + 1/2 O2(g) ,rHm = +241.82 kJmol-1 2021-12-29431298.15K206.15kJ molrmH11273K227.23kJ molrmH热化学方程式的注意事项v注明反应物温度和压力，若为298.15K和100kPa时可不予注明。 因为反应的焓变随温度和压力改变而有所不同。 例如在298.15K与1273K时： CH4(g) + H2O(g) CO(g) +3H2(g)2021-12-2944始态始态终态终态中间态m,2rHmrHm,1rH 1840 年，瑞士籍俄国化学家 Hess 通过实验总结出一条规律：化学反应不管是一步完

18、成还是分几步完成，其总反应放出或吸收的热总是相同的。2021-12-2945v在恒温恒压或恒温恒容条件下，体系不做非体积功，则反应热只取决于反应的始态和终态，而与变化过程的具体途径无关。v热化学方程式可像代数式那样进行运算。v应用Hess定律不仅可计算某些恒压反应热，而且可计算难以或无法用实验测定的反应热。2021-12-2946例2：已知298.15K下，反应22(1) C(s)O (g) CO (g) ;1rm(1)393.51kJ molH 1222(2) CO(g)O (g)CO (g);1rm(2)282.99kJ molH 计算298.15K下时，反应（3）的焓变：12rm2(3)

19、 C(s)O (g) CO (g) ; (3)?H利用方程式组合计算2021-12-2947)(gOC(s)2rm(3)H)g(CO)g(O221途径2rm(1)H途径1 gCO2rm(2)Hrmrmrm(1)(2)(3)HHH rmrmrm1(3)(1) (2)= -393.51-(-282.99)110.52kJ molHHH解：利用Hess定律2021-12-2948fm(B,)HT相态，formationmolarv参考状态单质：一般是指每种单质在所讨论的温度T 下及标准压力p时最稳定的状态。如：O2(g)，H2(g) ， Br2(l) ，I2(s) ，石墨，白磷P4(s)。v参考状态

20、单质的标准摩尔生成焓为零。fm()0HT指定单质，v定义：在温度T 时，由参考状态单质生成B(B=+1)时反应的标准摩尔焓变，称为B 的标准摩尔生成焓( ) 。v单位：kJmol-12021-12-2949 (1)同一物质不同聚集态下，标准生成焓数值不同 （H2O，g）= - 241.8 kJmol-1 （H2O，l） = - 285.8 kJmol-1(2)只有参考状态单质的标准生成热才是零； （C，石墨）= 0 kJmol-1 （C，金刚石）= 1.9 kJmol-1(3)附录中数据是在 298.15K下的数据；fmHfmHfmHfmH2021-12-2950(4) 同一物质在不同 温 度

21、下有不同的标准摩尔生成焓；(5)离子生成焓：规定以水合氢离子的标准摩尔生成焓为零，即 (H+,aq,298.15K)=0，据此获得其它水合离子在298.15K时的标准摩尔生成焓。fmH2021-12-2951(g)5O(g)4NH23rm?H gOH6)4NO(g2fm3fm24(NH ,g)5(O ,g)HH (g)6H(g)O5(g)2N222fmfm24(NO,g)6(H O,g)HH rfmfm2fm3fm2(NO,g)(H O,g)(NH ,g)4(O ,g6)45mHHHHH 114 90.25 6241.82446.110 kJ mol905.48kJ mol 由标准摩尔生成焓求

22、反应的标准摩尔焓变2021-12-2952eE + f F yY + zZrmmBf( )(B, )HTHT 相态由标准摩尔生成焓求反应的标准摩尔焓变rfmfmfmfm(Y)(Z)(E)(F)mHHHHzefHy 2021-12-2953解：从手册查得298.15K时Fe2O3和Al2O3的标准摩尔生成焓分别为824.2和1675.7kJmol-1。例3：试计算铝热剂点火反应的 。反应计量式为：23232Al(s) Fe O (s)Al O (s)2Fe(s) )K15.298(mr H1132mf32mfmrmolkJ5 .851molkJ)2 .842()7 .1675()K15.298,

23、OFe()K15.298,OAl()K15.298( H HH2021-12-2954v 物质的聚集状态，查表时仔细；v 公式中化学计量数与反应方程式相符数值 与化学计量数的选配有关；v 温度的影响： )K15.298()(mrmr HTH2021-12-2955v利用化合物的标准摩尔生成焓可以比较相同类型化合物的相对稳定性。v化合物的标准摩尔生成焓越小，化合物越稳定。 化学式 (s,298.15K) /(kJmol-1)稳定性CaO-635.09受热不分解Na2O-414.22受热不分解HgO(红)-90.83447分解Ag2O-31.05300以上分解fmH稳定性减弱放热减少2021-12

24、-2956 CH3(CH2)14COOH(s) + 23O2(g) = 16CO2(g) + 16H2O (l) mrHv过量的体脂肪的确可能增加心脏病、糖尿病和其他疾病发作的危险。但脂肪是人体的主要能量贮存系统。v在人体运动过程中, 脂肪发生水解生成一组叫做脂肪酸的化合物, 后者再通过一系列复杂反应转化为二氧化碳和水, 肌肉运动正是由该过程释放的能量驱动的。 = 9977 kJmol-1rmH您每天活动所需的热能哪里来您每天活动所需的热能哪里来? ?2021-12-2957巨 能 钙 是 一 种 优 秀 的 补 钙 剂 ， 它 的 组 成 为Ca(C4H7O5)2 。经精密氧弹测定其恒容燃烧

25、能为（3133.131.63）kJmol1。试求算其在298.15K时标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓。提示：标准摩尔燃烧焓是指 温度T和 100kPa下,1mol的物质完全氧化成相同温度下的指定产物时的标准摩尔焓变：Ca( (C4H7O5) )2(s) + 7 O2(g) = CaO(s) + 8 CO2(g) + 7 H2O(l)Question 1cmfmfm2fm2fm475(CaO s)8(CO ,g)7(H O,l)-(Ca(C H O ),s)HH,HHH 2021-12-2958Ca( (C4H7O5) )2(s) + 7 O2(g) = CaO(s) + 8 CO2(g) +

26、7 H2O(l)= ( 635.09) + 8(393.51）+ 7 (285.83） (3130.651.63）= (2 653.331.63）kJmol1cmm-3-1(-3133.13 1.63+1 8.314 298.15 10 ) (-3130.65 1.63)kJ molcHUnRT fmfmfm2fm2cm(CaO s)8(CO ,g)7(H O,l)-HH,HHH Solution2021-12-295925在恒容量热计（钢弹式）中测得1.00mol液态C6H6完全燃烧生成液态H2O和气态CO2时，放热3264kJ。计算恒压下1.00molC6H6完全燃烧时的反应热。2021-

27、12-2960解：C6H6燃烧反应方程式： 由题意rUm= - 3264 kJmol-1， n = 67.5=-1.5 mol， rHm = rUm + nRT =(3264)+(1.5)8.31429810-3 =3268(kJmol-1 )Solution2021-12-29611.2.1 自发过程与熵 1.2.2 吉布斯自由能与化学反应的方向2021-12-29621.2.1.1 自发过程 1.2.1.2 熵 1.2.1.3 化学反应的熵变 1.2.1.4 熵变与反应的自发性 2021-12-2963Zn(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+Cu(s)v在没有外界作用下,系统自身发

28、生变化的过程称为自发变化 () 。v水从高处流向低处；v热从高温物体传向低温物体；v锌置换硫酸铜溶液反应：2021-12-2964铁在潮湿空气中的锈蚀2021-12-2965-1rm(298K)285.83kJ molH H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)-1rm(298K)55.84kJ molH O(l)H (g)O 21 (g)H222v早在19世纪70年代，法国化学家Berthelot 和丹麦化学家Thomson 曾提出，反应热是判断化学反应方向的判据。并认为在没有外来能量干预的条件下，一切化学反应都朝着放出能量最多的方向进行。v最低能量原理：自发过程一般都朝着能量降低

29、的方向进行。能量越低，体系的状态就越稳定。v许多放热反应能自发进行：2021-12-2966焓变只是影响反应自发性的因素之一，但不是唯一的影响因素。 O(l)HO(s)H22-1rm44.0kJ molH(g)COCaO(s)(s)CaCO23-1rm178.32kJ molHNH4Cl (s) NH4+(aq) +Cl- (aq)-1rm9.76kJ molHv 但一些吸热反应也能自发进行：v为什么这些吸热过程亦能自发进行呢？v分析发现：系统的混乱程度增大了。2021-12-29672021-12-2968v 系统有趋向于最大混乱度的倾向，系统混乱度增大有利于反应自发地进行。v 能自发进行的

30、吸热反应的特点是：体系的混乱度(）变大。2021-12-2969v 熵（ ）是表示系统中微观粒子混乱度（或无序度）的一个热力学函数，符号为S，常用单位：Jmol-1K-1 。v 系统的混乱度愈大，熵愈大。v 熵是状态函数。有加合性。熵的变化只与始态、终态有关，而与途径无关。vBoltzmann 熵关系式： S = kln 式中k Boltzmann常数； -系统的微观状态数。2021-12-2970v 热力学第三定律：纯物质完整有序晶体（原子或分子只有一种排列形式的晶体）在 0K时的熵值为零。 S*（完整晶体，0K）= 0v 某纯物质温度变化为0K T K，其熵变为：S = ST S 0 =

31、ST ST规定熵（绝对熵）2021-12-2971v在某温度T 和标准压力下，单位物质的量的某纯物质B的规定熵称为B的标准摩尔熵（ ）。其符号为 ： 单位，相态，TBSm11J molK0K15.298Sm单质，相态，v参考状态单质的Sm不为零，与参考状态的单质的标准摩尔生成焓（等于零）不同。2021-12-29720K15.298,aq,HmSv对水溶液，规定： 以此为标准，计算水溶液中其他水合离子的标准摩尔熵。 水合离子的标准摩尔熵为相对值。2021-12-2973(1) 熵与物质的聚集状态有关。同一物质的气态熵值最大，液态次之，固态的熵值最小；物质的聚集状态 ( H2O, s) ( H2

32、O,l) 0，有利于反应正向自发进行。v物质的聚集状态不变时，反应的熵变基本不随温度而变。v反应的rSm与rHm计算及注意点相似。2021-12-2978393.509- 635.09- 1206.92- molkJ/213.74 39.75 92.9 molK/J(g)COCaO(s)(s)CaCO 1 -mf1 -1 -m23HS1 -1 -BBm,BrmolKJ59.1609 .9274.21375.39)K15.298(mSS1 -BmfBrmolkJ32.17892.1206509.39309.635)K15.298(mHH正值v计算CaCO3(s)热分解反应的rSm(298.15K

33、)和rHm(298.15K)，并分析该反应的自发性？v解：2021-12-2979v热 力 学 第 二 定 律 （）：在孤立系统中，自发过程总是向熵值增大的方向进行，达到平衡时，熵值即增到最大。这就是自发过程的热力学准则，或熵增加原理。v热力学第二定律表达式：S孤立0，自发过程S孤立 = 0，平衡状态S孤立 = S系统+ S环境 S系统= rSS环境= -TH2021-12-29804.5.3 Gibbs自由能自由能与化学平衡与化学平衡4.5.2 标准摩尔生成标准摩尔生成Gibbs自由能自由能1.2.2.1 吉布斯自由能 1.2.2.2 吉布斯自由能变与反应的方向 1.2.2.3 反应的标准摩

34、尔吉布斯自由能变的计算 1.2.2.4 非标准态反应摩尔吉布斯自由能变的 计算2021-12-2981 )(Gibbs ST-HG S-TG H-STST TTH-SS S SS 公式则令得：两边乘以隔离系统隔离系统隔离环境系统隔离2021-12-2982Gibbs自由能的定义： G = H - TSG Gibbs自由能（Gibbs函数）G是状态函数，单位： kJmol-1 恒温过程：G = H- TS （ Gibbs 公式）温度对Gibbs自由能变有明显影响。(J.W.Gibbs, 1839-1903)美国物理化学学家吉布斯自由能变2021-12-29832021-12-2984在定温定压和

35、只作体积功的条件下，任何自发的变化总是使系统Gibbs自由能减少。rG 0 反应是非自发的，能逆向进行rG = 0 反应处于平衡状态隔离S-TG2021-12-2985熵判据吉布斯自由能判据系统孤立系统封闭系统过程任何过程恒温、恒压、不做非体积功自发变化的方向熵值增大，S 0Gibbs自由能值减小， G 0平衡条件熵值最大，S = 0Gibbs自由能值最小， G 0判据方法名称熵增加原理最小自由能原理2021-12-2986G = HTS Y=a-bX2021-12-2987反应实例HSG =H TS正反应的自发性H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)自发（任何温度）CO(g)=C(s)+1

36、/2O2(g)非自发（任何温度）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 低温高温升高温度，有利于反应自发进行N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)低温高温降低温度，有利于反应自发进行能用热分解法消除CO污染吗？思考2021-12-2988mrmrmrSTHGrmrm298K298KHTS转v温度对Gibbs自由能变有明显的影响，而温度对H 和S的影响相对较小，一般不予考虑。则在转变温度下：rmrm(298.15K)(298.15K)HTSrmrmrmGHTS 2021-12-2989K1110KmolJ6 .160molkJ32.1781 -1 -1 -分解T针对前述练习5：所以上述反

37、应在T1110K时即可自发进行)()()(23gCOsCaOsCaCO2021-12-2990rSmrGmrHm=-T rmrmrm 298.15K -298.15KGTHTS mrmrmrSTHG2021-12-2991(B,相态,T) ，单位是kJmol-1f Gm(参考态单质,T)=0f GmrmBfmB298.15KB,298.15KGG 相态，标准摩尔生成Gibbs自由能（ ）在温度TK下，由参考状态的单质生成物质B(且B=+1时)的标准摩尔Gibbs自由能变，称为物质B的标准摩尔生成Gibbs自由能。2021-12-2992根据状态函数的特点：如果能由一组已知反应方程式通过代数组合

38、的办法得出所要研究的那个反应方程式，就可根据已知反应的标准摩尔Gibbs自由能变，通过组合办法得出所要研究的那个反应的标准摩尔Gibbs自由能变。2021-12-2993v例6 试计算下列反应在298.15K时的rHm、rSm和rGm，判断标准状态下反应朝何方向进行？什么温度下更有利于反应自发进行？CO(g）+NO(g) CO2(g)+1/2N2(g) 2021-12-2994rGm =(-394.36) + 01/2 - (-137.168)- 86.55 = -343.742 kJmol-1 0 v该反应在298.15K时能正向进行，即利用该反应治理汽车尾气CO和NO对环境的污染是有可能的。v思考：什么温度下更有利于反应自发进行？查298.15K时的热力学数据表： CO(g) NO(g) CO2(g) N2(g)fHm/kJmol-1 -110.525 90.25 -393.51 0Sm/Jmol-1K-1 197.674 210.761 213.74 191.61fGm/kJmol-1 -137.168 86.55 -394.36 0CO(g）+NO(g) CO2(g)+1/2N2(g)