?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 Bmf
B
BOmr ΔΔ,GνG
)()( O DmfO AmfO HmfO GmfOmr ΔΔΔΔΔ,,,,GdGaGhGgG
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 C
6H5NO2(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
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
)g(CO)g(O21)s(C 2
(3)
)g(CO)g(O21)g(CO 22
rG?m(2)=–257.2 kJ (2)
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
二,?rG?m的求算
5.由?rG?mrH?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?mrH?m–T?rS?m?59.40 kJ?mol-1
常温下不能进行反应二,?rG?m的求算讨论,?rG?mrH?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
mr
O
mr
S
HT


(1)?rG?m取决与二个因素例 甲醇脱氢
644109
92090
.T =估
840K( 567?C)
(工业上应用 600?C)
rG?m=?rH?m–T?rS?m=52.109 kJ
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