甘肃农业大学 教案 教学过程 批注 表2-1等压下△H、△S及T对A.G值的影响 △H △S △G=△HT△S 反应情况 任何温度下都不能自发进行 + 任何温度下都能自发进行 +。(高温时) 高温下不能自发进行 一一板书， -(低温时) 低温下能自发进行 一一要求能灵 +(低温时) 低温下不能自发进行 + 活应用 -(高温时) 高温下能自发进行 2.5.3△G与有用功 热力学证明，在等温等压条件下，体系的状态发生变化时，对外所作的有用功与体 系的自由能变化量有关。那么两者间存在着怎样的关系呢？ 由热力学第一定律：4=Q-W=Q一D4+W)W代表有用功 ∴.4p4=Q-W 在等压条件下44U+p4V 4=0-R 一一板书推导 在等温条件下△G=△H-TAS 过程 =Q-W”-T△S O 由熵的定义 △S= T得7AS △G=Q-m”-Q=-厘或一△G=F 可见，在等温等压条件下，体系从状态A变化到状态B时，对外所作的有用功(W') 等于体系自由能的减少(~△0。化学反应一般是在等温等压下进行的，故其所作的最大 有用功就可用反应前后的自由能变化量来衡量。 3.3.4.3标准摩尔摩尔生成自由能 一一强调应用 因吉布斯自由能是体系的状态函数，在化学反应中如果我们能够知道反应物和生成 条件 物的吉布斯自由能数值，则反应前后吉布斯自由能的变化△G等于产物的吉布斯自由能 总和减去反应物吉布斯自由能的总和。即 △，G=∑y,G产物)-∑v,G(反应物1 规定：茌标准状态下，元紫的最稳定单质的标准摩尔生成自由能等于零。由最稳定 一一板书 的单质生成单位物质的量的某物质的反应的自由能变称为该物质的标准摩尔生成自由 能，以符号△，G(T刀表示。单位为小mo或k小moll。化合物在298K时的标准摩尔生 成自由能的数据可以在附录V中查到。 有了标准摩尔生成吉布斯自由能的数据，就可以很方便地计算出许多反应的标准摩 尔自由能变。例如，在标准状态下进行的化学反应 一一板书，记忆 aA +bB =dD+eE 一一要求准确 把握标准生成 32甘肃农业大学 教案 教 学 过 程 批 注 32 表 2-1 等压下 rH 、 S r 及 T 对 rG 值的影响 2.5.3 G 与有用功 热力学证明，在等温等压条件下，体系的状态发生变化时，对外所作的有用功与体 系的自由能变化量有关。那么两者间存在着怎样的关系呢? 由热力学第一定律： ΔU=Q-W＝Q－(pΔV+ Wˊ) Wˊ代表有用功 ∴ ΔU+ pΔV= Q－Wˊ 在等压条件下 ΔH=ΔU+ pΔV ∴ ΔH=Q－Wˊ 在等温条件下 ΔG = ΔH－TΔS = Q－Wˊ－TΔS 由熵的定义 T Q S = 得 Q=TΔS ∴ ΔG = Q－Wˊ－Q = －Wˊ或 －ΔG = Wˊ 可见，在等温等压条件下，体系从状态 A 变化到状态 B 时，对外所作的有用功(Wˊ) 等于体系自由能的减少(-ΔG)。化学反应一般是在等温等压下进行的，故其所作的最大 有用功就可用反应前后的自由能变化量来衡量。 3.3.4.3 标准摩尔摩尔生成自由能 因吉布斯自由能是体系的状态函数，在化学反应中如果我们能够知道反应物和生成 物的吉布斯自由能数值，则反应前后吉布斯自由能的变化ΔrG 等于产物的吉布斯自由能 总和减去反应物吉布斯自由能的总和。即 rG = j jG(产物j) － i iG(反应物i) 规定：在标准状态下，元素的最稳定单质的标准摩尔生成自由能等于零。由最稳定 的单质生成单位物质的量的某物质的反应的自由能变称为该物质的标准摩尔生成自由 能，以符号 θ ΔfGm （T）表示。单位为 J∙mol-1 或 kJ∙mol-1。化合物在 298K 时的标准摩尔生 成自由能的数据可以在附录Ⅳ中查到。 有了标准摩尔生成吉布斯自由能的数据，就可以很方便地计算出许多反应的标准摩 尔自由能变。例如，在标准状态下进行的化学反应 aA + bB ══dD + e E rH S r ΔrG = ΔrH-TΔrS 反应情况 + - + 任何温度下都不能自发进行 - + - 任何温度下都能自发进行 - - + （高温时） -（低温时） 高温下不能自发进行 低温下能自发进行 + + + （低温时） - （高温时） 低温下不能自发进行 高温下能自发进行 ――板书， ――要 求能灵 活应用 ――板 书推导 过程 ――强 调应用 条件 ――板书 ――板书，记忆 ――要 求准确 把握标 准生成