物理化學(xué)（第四版）課件：標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算

1

§3-4標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算得ΔrGm

(298.15K)◆

若T=298.15K，查表直接計(jì)算：2◆任意溫度T時(shí)得。3一、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)法1、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(1)定義：在指定溫度T下，由各自處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的指定單質(zhì)（一般是指討論T、p

下的最穩(wěn)定相態(tài)）變?yōu)樘幱跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下純物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)變化稱(chēng)為該物質(zhì)在溫度T時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)，用符號(hào)表示。書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，要使B的化學(xué)計(jì)量系數(shù)

=+1。新概念4△fGm

(CO2,g,298

K)=

rGm

(298

K)

=-394.38

kJ

mol-1*按上述定義,

任何處于溫度T的指定相態(tài)的單質(zhì),其△fGm

(T)=0;例如：C（石墨）+O2（g）===CO2（g）*一般,能查到的物質(zhì)的多數(shù)是

fGm

(B,298K)。附錄IV，344頁(yè)。5二、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵法理論基礎(chǔ)(a)

先求298.15K時(shí)，(b)再求6(b)再求得。然后，利用式*本方法是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的最基本的方法之一，應(yīng)掌握。求得K

(T)。7[例3-6]已知CH4(g)的△fHm

(B,298K)=-74.85kJ

mol-1,C(石墨)+2H2(g)==CH4(g)Sm

(298K)/5.69130.58186.19

J

K-1

mol-1Cp,m/8.5328.8435.79

J

K-1

mol-1求該反應(yīng)的K

(298K)和K

(773K).8解:△rHm

(298K)=∑

△fHm

(B,298K)=(-74.85-0-0)kJ

mol-1

=-74.85kJ

mol-1△rSm

(298K)=∑

Sm

(B,298K)=(186.19-2×130.58-5.69)J

K-1

mol-1

=-80.7J

K-1

mol-19△rGm

(298K)=△rHm

(298K)-

298K×△rSm

(298K)

=[-74.85–298K×(-80.7J

K-1

mol-1)]×10-3kJ

mol-1=-50.8kJ

mol-1K

(298K)=exp[50800J

mol-1/8.3145×298J

mol-1]=8.03×108

10下面計(jì)算K

(773K)：要用到，先把它求出：(35.79-2×28.84-8.53)J

K-1

mol-1=-30.40J

K-1

mol-1△rHm

(773K)=△rHm

(298K)+=-74.85kJ

mol-1-30.40×(773-298)×10-3kJ

mol-1=-89.30kJ

mol-111

=-80.7J

K-1

mol-1-30.4J

K-1

mol-1ln(773/298)=-109.7J

K-1

mol-1=-89.3kJ

mol-1-773K×(-109.7J

K-1

mol-1)×10-3=-4.5019kJ

mol-1K

(773K)=exp[4501.9J

mol-1/8.3145×773J

mol-1]=

2.02**對(duì)于放熱反應(yīng),溫度升高,K

(T)減小.12三、組合法由于化學(xué)反應(yīng)方程可以象代數(shù)式子一樣進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算，則化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)也可以進(jìn)行運(yùn)算。規(guī)則是(1)方程相加，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)相乘；

(2)方程相減，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)相除；

(3)方程的計(jì)量系數(shù)乘2倍，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)自乘一次；其余情況可以類(lèi)推。13四、吉布斯能函數(shù)法稱(chēng)為吉布斯能函數(shù)。它隨T的變化率比△rGm

（