北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 化学平衡（3.5）标准反应吉布斯能及化合物的标准生成吉布斯能

全高等医药教材建设委员会 卫生部规划教材物理化学第6版 △Gm=△FHPm-7△Sm=52.109 应的标准音有斯能 爱化合物的标准生成音有斯

rG m =rH m–TrS m=52.109 kJ 第五节 反应的标准吉布斯能 及化合物的标准生成吉布斯能

、化令物的标准生成Gibs能Am平 定义:标准压力(p=p°)下,任何稳定单质的Gbs能为0 △Gn:标准压力下,由稳定单质生成1m化合物的Gbbs能变 化 29815K时的△可查表获得 由△n求化学反应△cn: G=(gAGc+hGH)-(m△G田,A+1G2 rm ∑v△G田, B B 人氏卫服

一．化合物的标准生成Gibbs能fG m 定义：标准压力（p=p ）下，任何稳定单质的Gibbs能为0 fG  m：标准压力下，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： O f m B B B O Δr m Δ G , G = ν Δr Gm O =（gΔf Gm O ,G + hΔf Gm O ,H ）−（aΔf Gm O ,A + dΔf Gm O ,D ）

一·化合物的标准生成Gbbs能Am学平 例判断苯→>苯胺反应可能性 (1)先硝化,再还原 CH(+HNO3aq)=H2O(+CAH3NO2D△G° 124.45 80.71-237.13146.2 134.67 KJmol CHNO, O+3H, (g)=2H, O+CHNHO 146.2 0 237.13153.2 467.26 反应可行 人氏卫服

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) fG  m 124.45 – 80.71 – 237.13 146.2 kJmol-1 C6H5NO2 (l) + 3H2 (g) = 2H2O + C6H5NH2 (l) fG  m 146.2 0 –237.13 153.2 –467.26 rG  m –134.67 反应可行 一．化合物的标准生成Gibbs能fG m

化合物的标准生成Gibs能△m 例:判断苯→)苯胺反应可能性 (1)先硝化,再还原 反应可行 (2)先氯化,在氨解 HSO+ Cl(g)=HCI(g)+CHSCI 124.45 0 953116.3 103.45 C6HSCIO+ NH3(g)=HCI(g)+ C6HSNH2O) 116.3-16.4595314921 4594 反应可行 人氏卫服

一．化合物的标准生成Gibbs能fG m 例：判断苯→苯胺反应可能性 (1) 先硝化，再还原 反应可行 C6H5 (l) + Cl2 (g) = HCl(g) + C6H5Cl(l) fG  m 124.45 0 –95.3 116.3 C6H5Cl (l) + NH3 (g) = HCl(g) + C6H5NH2 (l) fG  m 116.3 –16.45 –95.3 149.21 –45.94 rG  m –103.45 反应可行 (2) 先氯化，在氨解

化合物的标准生成Gibs能△m 例:判断苯→)苯胺反应可能性 (1)先硝化,再还原 反应可行 (2)先氯化,在氨解 反应可行 (3)直接反应 CH(①)+NH3(g)=CH5NH2(D+H2(g)△0 124.45 16.45 153.2 0 45.2 反应不可行 人氏卫服

一．化合物的标准生成Gibbs能fG m 例：判断苯→苯胺反应可能性 (1) 先硝化，再还原 反应可行 (2) 先氯化，在氨解 反应可行 C6H5 (l) + NH3 (g) = C6H5NH2 (l) + H2 (g) fG  m 124.45 –16.45 153.2 0 45.2 rG  m 反应不可行 (3) 直接反应

三、△n的求算 化学平 1.由△G0计算 2.由实验测定平衡常数计算:△Gm=-RTnK 3.电化学方法:将反应设计成可逆电池,测标准电动势E6 △m=zFO 4.用赫斯定律求算 人氏卫服

二．rG m的求算 1．由 fG  m计算 2．由实验测定平衡常数计算：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

三、△Gm的求算 化学平 4.用赫斯定律求算 例已知 1)C(s)+O2g)→>CO2(g) △Om(1)=3944k (2)CO(g)+O2(g)→CO2(g)△m(2)=2572kJ (3)C(s)+O2(g)→CO(g) en(3)=? 2 解因为(3)=(1)-(2) △Ge1(3)=△G1(1)-△G01(2)=-137,2kJ K K p1 p3 Kp2 人氏卫服

二．rG m的求算 4．用赫斯定律求算 例 已知 rG  m (3)=？ (1) C(s)+O2 (g)→CO2 (g) rG  m (1)=–394.4 kJ O (g) CO(g) 2 1 C(s) (3) + 2 → O (g) CO (g) 2 1 CO(g) + 2 → 2 rG  m (2) (2)=–257.2 kJ 解 因为 (3) = (1) – (2)  rG  m (3) = rG  m (1) – rG  m (2) O 2 O O 3 1 p p p K K K = = –137.2 kJ

三、△00m的求算 化学平 5.由△GB=△H31-T△56n求算 例甲醇脱氢反应 CH3oH(8-HCHO(g+H2(g)1=298K △Hn( k.mol- m )-200.66 108.570 △ 92.09kJ·mol Se(K-1) 23981 218.77130.684 △s6=109.644JK1,mo1 则△Ge=△H-T△530=5940kmo1 常温下不能进行反应 人氏卫服

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 fH  m (kJmol-1 ) -200.66 -108.57 0 rH  m =92.09 kJmol-1 S  m (JK-1 ) 239.81 218.77 130.684 rS  m =109.644 JK-1 mol-1 则 rG  m =rH  m –TrS  m =59.40 kJmol-1 常温下不能进行反应

三、△G0n的求算 化学平 讨论:△G=△H6nT△s6 焓△FB0n:放热有利于反应 (1)△C6取决与二个因素 1熵△Sm增大有利于反应 (2)转折温度 当△Fm,△S°都为正或都为负(同号)时,必有一个 使△Gm=0的温度,称转折温度 △,F 估算转折温度:T 估 △S, 92090 例甲醇脱氢T= =840K(567°C) 109644 (工业上应用600C 人氏卫版

二．rG m的求算 讨论：rG  m =rH  m –TrS  m 焓 rH m：放热有利于反应 熵 rS  m：增大有利于反应 (2) 转折温度 当rH m，rS  m都为正或都为负（同号）时，必有一个 使rG m=0 的温度，称转折温度 估算转折温度： O r m O r m S H T   估 = (1) rG  m取决与二个因素 例 甲醇脱氢 109 644 92090 . T 估 ＝ =840K（567C） （工业上应用600C）

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