第二章 化学反应的方向﹑速率和限度

合集下载

化学反应的方向速率和限度

化学反应的方向速率和限度

等温等压的封闭体系内,不作非体积功的前提下,
任何自发过程总是朝着吉布斯自由能( G=H-
TS衡),减小的方向进行,rGm
=0 时,反应达平
体系的 G 降低到最小值,此式为著名的吉布斯最
小自由能原理。
(五)热化学反应方向的判断
1 、标准状态下,反应方向的判断
标准态下,rG吉m 布斯r公H m式变T 为
0K 时,任何纯净的完整晶态物质的熵值 规定为 0 ,即 So=0.
若一纯晶体从 过程的熵变S量
0K→TK :
其熵值为
ST
,则此
S =ST-S0=ST-0=ST—— 即该纯物质在 TK 时的熵。
在 TK ,标准态下,某单位物质的量纯物质的熵值,
称为标准摩尔熵 Sm ,单位为“ J·mol-1·K-1” 。
1878 年美国著名物理化学家吉布斯提出摩尔吉布斯自 由能变量(简称自由能量)rGm :
在等温、等压条件下, rGm= r Hm -T r Sm —— 吉布斯公式 + +( 吸热 ) -( 熵减 ) 自发过程,反应正向进

-
进行
-( 放热 ) +( 熵增 ) 非自发过程,反应逆向
0
平衡状态
分析 NH4Cl ( s )常温下的溶解, CaCO 3 ( s )在 850℃ 下的分解均有体系混乱程 度增大的过程发生,及可能还有温度的影 响。
(三)化学反应的熵变
熵——描述物质或体系混乱程 度(粒子运动)大小的物理量(热力学中)。 符号为“ S” ,它也是体系自身的属性,所以 熵也是状态函数,物质(或体系)的混乱度 越大,熵值越大。
/ ( J·mol-1·K-1 ) 92.6
39.75 213.7

化学反应的方向、限度和速率

化学反应的方向、限度和速率

第2章化学反应的方向、限度和速率一、在温度、压强一定的条件下,化学反应方向的判据为:,反应能自发进行;,反应达到平衡状态;,反应不能自发进行。

二、化学平衡1.化学平衡常数(1)对于化学反应:aA+bB cC+dD,化学平衡常数K=,浓度商Q=。

(2)Q>K,;Q=K,;Q<K,。

2.对于化学反应:aA+bB cC+dD,反应物A的平衡转化率α(A)=。

3.反应条件对化学平衡的影响(温度、浓度、压强)三、化学反应速率1.化学反应速率v=。

对于反应aA+bB === dD+eE:v====2.影响因素(浓度、温度、催化剂)考点一:化学反应的方向1.已知反应3O2(g)===2O3(g)的ΔH<0,ΔS>0,下列对此反应的叙述正确的是()A.该反应在任何情况下均能自发进行B.该反应在任何情况下均不能自发进行C.该反应在一定条件下能自发进行D.条件不足,无法判断考点二:化学平衡的移动1.对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是()A.提高反应物的平衡转化率B.以同等程度改变正逆反应的速率C.改变平衡混合物的组成D.增大正反应速率,减小逆反应速率2.增大压强,对已达到平衡的反应3P(g)+ Q(g)2R(g)+ 2G(s)产生的影响是()A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.正、逆反应速率都不变,平衡不发生移动D.正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动3.下列各反应达到平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是()A.2NO2N2O4(正反应为放热反应)B.C(s)+ CO22CO(正反应为吸热反应)C.N2 + 3H22NH3(正反应为放热反应)D.H2S H2 + S(s)(正反应为吸热反应)4.在一定条件下,在体积可变的容器中建立以下平衡:2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)保持其它条件不变,只改变下列中的一个条件时,混合气体的颜色肯定加深的是()A.降低温度B.使用适当催化剂C.容器体积扩大至原来的2倍D.容器体积缩小至原来的1/2 5.可逆反应a X(g)+ b Y(g) c Z(g)在一定条件下达到化学平衡,c(Z)=2 mol/L。

第2章化学反应的方向速率和限度

第2章化学反应的方向速率和限度

1 rH Θ = – 393.509 kJ· mol m
常温下不反应,点燃才能自发反应
1 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g); rH Θ = 178.32 kJ· mol m 100kPa和1123K时,CaCO3自发分解成CaO和CO2
KNO3(s) K+(aq) + NO 3 (aq) ;
Θ Θ rSΘ = S ( 生成物 ) + S i m i m (反应物) m
Θ 例 试计算石灰石(CaCO3)热分解反应的rSΘ 和 H r m m CaCO3 = CaO + CO2 1 fH Θ 1206.92 635.09 393.09 m / (kJmol ) 1K1) SΘ / (J mol 92.9 39.75 213.64 m
Θ
273.15×21.99 = 6007
Θ
J· mol1
Θ TrS m Θ TrS m
=
rHΘ m
处于平衡状态
rS m 和rH m 随温度的变化较小,视为定值 T > T <
Θ 273.15K时,rH m(T) Θ 273.15K时,rH m(T)
< >
自发
Θ rH Θ – T S r 源自< 0 mΘn SΘ Θ SΘ ( 复杂 ) S m m (简单)
Θ
混合物或溶液的S m 一般大于纯物质的熵值S m • 标准摩尔反应熵的计算 aA + bB = cC+dD Θ Θ Θ Θ rSΘ = { c S (C) + d S (D)} { a S (A) + b S m m m m m (B)}
反应 自发 ?

化学反应原理第2章

化学反应原理第2章

若各物质的浓度为c时,定温下反应的吉布斯能变
△G = △Gc + RTlnQc =-RTlnKc + RTlnQc = RTlnQc /Kc Qc = [(cG/c)g (cH/c)h]/[(cD/c)d(cE/c)e)]
同理,反应的 Qc < Kc ,可以自发; Qc = Kc,平衡; Qc > Kc, 非自发
式中,Qp—反应体系中物质的压强商,其大小由始终态时反应物质的压强 决定;必需用标准平衡常数K 。 Qp = [(pG/p)g (pH/p)h]/[(pD/p)d/ (pB/p)e]非平衡 • 等T、p,不做非体积功,可由△G(<0;=0;>0)判断反应方向:
Qp< K ,可以自发; Qp = K ,平衡; Qp > K , 非自发
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向
二、反应熵变与反应方向 Clausius 1850年提出,将可逆热温商命名为熵: dS = Q可/T
S = Q可/T= Q可/T
过程的熵变S只取决于始终态,定义一个新的热力学函数熵S。 • S与体系混乱度的关系;体系达到平衡状态时熵值最大;许多常见自发过
随温度T变化,△H(T)和△S(T)的变化率是不同的!
• 若设△rCp=0,则△H、△S与T无关,可近似估算反应的转折温度: △H -T△S =0 ; T =T转折时,反应达到平衡,得 T转折= △H/△S;
若T > T转折时, △H -T△S < 0, 反应可以进行。
而T < T转折时, △H -T△S > 0, 反应正向不能进行。 以上判断的前提是:等温、等压、不做非体积功。
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向

化学反应的方向、速度和限度

化学反应的方向、速度和限度

增加来表 示 。 aA + bB → cC + dD
t1时的浓度 c(A)1 c(B)1 c(C)1 c(D)1
t2时的浓度 c(A)2 c(B)2 c(C)2 c(D)2
∆t=t2-t1、∆c=c2-c1 则平均速率为
(A) =
-
∆c(A) ∆t
(B) =
-
∆c(B) ∆t
(C) =
∆c(C) ∆t
2.2.2 化学反应的活化能
1 活化分子
p 分子碰撞理论认为:
反应物分子 (或原子、离子) 之间必须相互碰撞,才有可能发生化 学反应。
但反应物分子之间并不是每一次碰撞都能发生反应。绝大多数碰 撞是无效的弹性碰撞,不能发生反应。
对一般反应来说,事实上只有少数或极少数分子碰撞时能发生反 应。
第二章 化学反应的方向、速率和限度 1 活化分子
开始浓度/(mol·L-1) 2.10
00
100秒浓度/(mol·L-1) 1.95 300秒浓度/(mol·L-1) 1.70 700秒浓度/(mol·L-1) 1.31
0.30 0.075 0.80 0.20 1.58 0.395
随着反应的 进行,速率 逐渐减小
υ(N2O5)1=
-
∆c(N2O5) ∆t
能量(E)之差。 Ea = E* - E

N2O5

2NO2
+
1 2
O2
325K时 E*=106.13kJ·mol-1, E=4.03kJ·mol-1
Ea=E*-E=(106.13-4.03)kJ·mol-1=102.10kJ·mol-1
p 大部分分子的能量接近E值,能量大于E分子只占少数。 p 非活化分子要吸收足够的能量才能转变为活化分子。

第2章 化学反应的方向、速率及限度

第2章 化学反应的方向、速率及限度

第2章化学反应的方向、速率和限度一、教学目的1. 理解吉布斯自由能、反应熵变的概念。

会用吉布斯自由能判断反应的方向。

2. 了解反应速率、活化能的概念及影响化学反应速率的因素。

3. 理解平衡常数的概念及与自由能之间的关系。

要求会计算。

二、教学方法讲授法、提问法三、教学手段多媒体四、学时分配6学时五、重点和难点1、用ΔrGm判断化学反应的方向;2、化学反应速率方程及反应级数的概念;3、化学平衡的计算。

六、作业布置p60:3、6、12、13、16七、辅导安排课间、课后八、教学内容2.1化学反应的方向和吉布斯自由能变一、化学反应的自发过程 自发过程:在一定条件下不需外界作功,一经引发就能自动进行的过程。

 自发反应:在一定条件下,没有任何外力作用而自动进行的反应。

二、影响化学反应方向的因素1、化学反应的焓变H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(g);∆rH m =- 241.82 kJ / molC(s) + O2(g)= CO2(g);∆rH m =-393.50 kJ / mol上面两个反应都是放热反应,而且都是自发反应。

因此,有人认为“焓变可以作为判断反应进行的方向。

”但是,有些化学反应尽管是吸热的,在高温下仍然能自发进行。

如:CaCO3(s)= CaO(S) + CO2(g);∆rH m =178.32 kJ / molC(石墨)+CO(g)=2CO(g);∆rH m =168.5 kJ / mol在高温下都可以自发进行,所以,焓变不能作为判断反应进行方向的标准。

2、吉不斯自由能变——化学反应方向的判据 吉不斯自由能:可以做其他功的能。

符号:G;单位: kJ.mol–1 吉不斯自由能变:∆r G m=G产物- G反应物 在等温、等压的封闭体系内,只做体积功,∆r G m可作为化学反应自发过程的判据。

∆r G m < 0 反应正向自发进行;∆r G m = 0 反应达最大限度,平衡状态;∆r G m > 0 反应非自发进行,逆向自发。

第二章化学反应的方向、速度和限度

第二章化学反应的方向、速度和限度

2-1 化学反应速率的概念和表示方法
-1dn v B 1 ( B ) = ν= V dt 令dnB/V=dcB dcB 1 则: ν= vB · dt
1 · dnB v
B
Vdt
S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3-) 2-) dc(I dc(S O dc 1 · 2 8 1 · 1 · B = ν= vB dt = -1 -3 dt dt -) 2-) dc(I dc(SO 3 1 · 4 1 · =1 = 2 dt dt 用反应 进度定义的反应速率的量值与表示速 结论 率物质的选择无关,但与计量数有关。
2-3 影响化学反应速率的因素
对任一基元反应: aA+bB cC+dD
经验速率方程
V=kc{c(A)}a{c(B)}b
a、b—A、B的分级数,
a+b为该反应的总级数; V—瞬时速率 kc—速率常数(比速常数或比速率)。 质量作用定律:任一基元反应在一定温度下,其反应速 率与各反应物浓度相应幂 ( 幂次等于反应方程式中该分 子式前的系数)的乘积成正比。
2-2
反应速率理论
一、分子碰撞理论
1、理论简介 ☆化学反应的必要条件是反应物分子(或原子、离子)必 须碰撞。 ☆反应物分子必须具有足够大的能量 ☆反应物分子要定向碰撞 2、有效碰撞:能发生反应的碰撞 3、临界能(Ec):分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量 4、活化分子:具有等于或超过Ec的分子 非活化分子:能量低于Ec的分子
2-1 化学反应速率的概念和表示方法
观察:V ( I ) 3V ( S2O82 ) ;V ( SO 42 ) 2V ( S2O82 ) ;V ( I ) V ( S2O82 )

第二章 化学反应的方向、限度与速率_知识汇总

第二章 化学反应的方向、限度与速率_知识汇总

第2章化学反应的方向、限度与速率目录一、反应焓变、熵变与反应方向 (1)二、用焓变与熵变综合判断反应方向 (2)三、平衡转化率的概念及表达式 (2)四、平衡转化率与化学平衡常数的计算 (3)五、压强平衡常数及应用 (4)六、化学平衡移动 (5)七、温度对化学平衡的影响 (5)八、浓度对化学平衡的影响 (6)九、压强对化学平衡的影响 (6)十、平衡移动原理(勒.夏特列原理) (7)十一、化学反应是有历程的 (7)十二、化学反应速率 (8)十三、化学反应速率的测定 (9)十四、浓度、压强对化学反应速率的影响 (10)十五、温度对化学反应速率的影响 (11)十六、催化剂对化学反应速率的影响 (11)十七、合成氨反应的限度与速率 (13)十八、合成氨生产的适宜条件 (14)十九、化学反应速率和化学平衡在化工生产中的调控作用 (14)一、反应焓变、熵变与反应方向1.反应焓变与反应方向(1)自发反应:在一定条件(温度、压强)下,具有自动发生倾向的化学反应。

(2)自发反应与吸热反应、放热反应的关系①多数能自发进行的化学反应是放热反应。

4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3 kJ·mol-1②有些吸热反应也能自发进行。

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH=+37.30 kJ·mol-1上述反应均能自发进行。

结论:不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。

2.反应熵变与反应方向(1)熵、熵变的概念(2)影响熵值大小的因素①体系的熵值:体系的无序程度越大,体系的熵值就越大。

②纯物质的熵值纯物质熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。

例如对同一物质来说,S(g)>S(l)>S(s)。

在同一条件下,不同物质的熵不同。

(3)熵变与反应方向①熵增加有利于反应的自发进行。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二章 化学反应的方向﹑速率和限度思考题解析1(2-1) 下列说法正确与否?⑴ 质量作用定律适用于任何化学反应。

⑵ 反应速率常数取决于反应温度,与反应物﹑生成物的浓度无关。

⑶ 反应活化能越大,反应速率也越大。

⑷ 要加热才能进行的反应一定是吸热反应。

解:⑴错。

⑵对。

⑶错。

⑷错。

2(2-2)以下说法是否恰当,为什么? ⑴ 放热反应均是自发反应。

⑵rm S 为负值的反应均不能自发反应。

⑶ 冰在室温下自动熔化成水,是熵增起了主要作用。

解:⑴ 不一定。

因为0rm S <的放热反应,在高温时0r m G >,为非自发反应。

⑵不一定。

因为0rm H <的熵减反应,在常温下能自发进行。

⑶是。

3(2-3)由锡石(SnO 2 )生产金属锡,要求温度尽可能低。

可以单独加热矿石(产生O 2),或将锡石与碳一起加热(产生CO 2 ),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。

根据热力学原理,应选用何种方法? 解:根据热力学原理,反应自发进行的条件是:0r m r m rm G H TS ΘΘΘ=-<通过计算可知:锡石与氢气一起加热产生H 2O(g)的反应所需温度最低(840.7K),可考虑选用。

4(2-4)已知下列反应的平衡常数:22()()()H g S s H S g + 1K Θ22()()S s O SO g + 2K Θ问:反应2222()()()()H g SO g SO g H S g ++的平衡常数是下列中的哪一个?(1)12K KΘΘ- (2)12K KΘΘ⋅(3)12K KΘΘ (4)12K K ΘΘ解:应为(4)12K K ΘΘ5(2-6)评论下列陈述是否正确: ⑴ 因为()rm G T RTΘ=-㏑K Θ,所以温度升高,平衡常数减少。

⑵()(298.15)ir m f m vG T G K ΘΘ≈∑(生成物)+(298.15)if m vG K Θ∑(反应物)⑶ CaCO 3 在常温下不分解,是因为其分解反应为吸热反应;在高温(T>1173K)下分解,是因为此时分解放热。

解:⑴ 不一定。

因为()r m G T Θ可能为正值,也可能为负值,还随T 而改变,且受(298.15)rm H K Θ﹑(298.15)rm S K Θ的影响,因此T 与K Θ之间的关系仅从关系式()r mG T RT Θ=-㏑K Θ难以判断。

⑵ 错。

因为任一温度下的()(298.15)(298.15)r m r m rm G T H K TS K ΘΘΘ≈-⑶ 错。

因为确定反应自发进行的判据是()rm G T ,而不是rm H 。

对于下列反应32()()()CaCO s CaO s CO g →+通过热力学计算可知,该反应为吸热﹑熵增的反应,常温下()0rm G T >,该反应不能自发进行;高温下(如1173K 以上),该反应的0rm G Θ<,可自发进行。

并且对同一反应,rm H 随T 变化甚小,一般不会在低温下吸热,而在高温下吸热。

6(2-7)向5L 密闭容器中加入3mol HCl (g)和2 mol ,反应 2224()()2()2HCL g O g H O g Cl ++的1114.408rm H KJ mol Θ-=-⋅,在723K 达到平衡,其平衡常数为K Θ。

试问:⑴ 根据以上条件能计算出平衡常数吗?若不能,还需要什么数据? ⑵ 标准态下,试比较723K 和823K 时K Θ的大小。

⑶ 若下列两反应的平衡常数分别为1K Θ和2K Θ2222()2()()H O g H g O g + 1K Θ222()()()HCl g H g Cl g + 2K Θ那么,K Θ与1K Θ和2K Θ之间有什么关系(以式子表示)?解:⑴不能。

若计算平衡常数K Θ,还需知道HCl (g)或O 2(g)的转化率,或者每种气体的平衡分压,或者反应的rm S Θ值。

⑵ 根据温度对化学平衡的影响可知,对于1114.4080rm H KJ mol Θ-=-⋅<的上述反应,温度升高,()K T Θ值变小,可以判断(723)(823)K K K K ΘΘ>;或者根据温度对影响的关系式:㏑221112(298.15)K K rm H K T T R TT ΘΘΘ⎛⎫-≈⎪⎝⎭也可以清楚地看到,对于0rm H Θ<的反应,(723)(823)K K K K ΘΘ>⑶ 由多重平衡规则可得()221K K K ΘΘΘ=7(2-8)对于可逆反应:22()0()()();0r m C s H g CO g H g H ++>下列说法你认为对否?为什么?⑴ 达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。

⑵ 改变生成物的分压,使JK Θ<,平衡将向右移动。

⑶ 升高温度使V 正增大﹑V 逆减小,故平衡向右移动。

⑷ 由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响。

⑸ 加入催化剂使V 正增加,故平衡向右移动。

解:由题意可知该反应为吸热﹑气体分子数增多的反应。

⑴ 错。

因为达平衡时各反应物和生成物的分压不一定相等。

⑵ 对。

因为改变生成物的分压,如采用降低生成物分压,使JK Θ<,平衡即向右移动。

⑶ 错。

因为升高温度使V 正增大的同时V 逆也增大,而不会减小。

(4)错。

因为该反应前后气体分子数不等,所以增加压力会使平衡向左移动。

(5)错。

催化剂不影响平衡状态。

8(2—9)可逆反应:A (g )+B (s ) 2C (g );△r H m θ(298.15K)<0解:9(2—10)根据平衡移动原理,讨论下列反应:2CL2(g)+ 2H2O(g)——4HCL(g) + O2 (g);△r H mθ(298.15K)>0将CL2、H2O、HCL 、O2四种气体混合后,反应达平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明的是指温度不变,体积不变)?操作项目平衡数值(1)加O2H2O 的物质的量(2)加O2 HCL的物质的量(3)加O2 O2 的物质的量(4)增大容器的体积H2O的物质的量(5)减小容器的体积CL2的物质的量(6)减小容器的体积CL2 的分压(7)减小容器的体积Kθ(8)升高温度Kθ(9)升高温度HCL的分压(10)加催化剂HCL的物质的量解:(1)增加;(2)减小;(3)增加;(4)降低;(5)增加;(6)增大;(7)不变;(8)增大;(9)增大;(10)不变。

10(2—11)设有反应:A(g)+B(g)2C(g),A、B、C都是理想气体,在25℃、100KPa的条件下,若分别按下列两种过程发生变化,那么变化过程的Q、W、△r U mθ、△r H mθ、△r S mθ、△r G mθ各是多少?(1)体系放热41.8kJ.mol-1,而没有做功;(2)体系做了最大非体积功,且放出1.64kJ.mol-1的热。

(提示:等温、等压下,体系△r G mθ的减小等于体系所做的最大非体积功。

)解:由于体系的H、U、S、G是状态函数,其改变量与过程的途径无关,所以两个过程的△r H mθ、△r Umθ、△r S mθ、△r G mθ是相同的。

由(1)知,W=0 Q= -41.8 kJ.mol-1△r U mθ=Q+W=-41.8 kJ.mol-1+0=-41.8 kJ.mol-1△r U mθ=△r H mθ-△nRT由上述反应式可知△n=0故△r H mθ=-41.8 kJ.mol-1由(2)知,体系做了最大非体积功,且放出了1.64 kJ.mol-1的热。

据△r U mθ=Q+W非体积-41.8 kJ.mol-1= -1.64 kJ.mol-1+W非体积W非体积=-40.16 kJ.mol-1且由提示可知:△r G mθ=-40.16 kJ.mol-1△r G mθ=△r H mθ-T△r S mθ=-40.16 kJ.mol-1=-41.8 kJ.mol-1-298.15K△r S mθ△r S mθ=(-41.8+40.16)kJ.mol-1/298.15K=-1.64×103J.mol-1/298.15K=-5.50J.mol-1.K-1将以上数据填入下表中:11(2—12)能否用Kθ来判断反应自发性?为什么?解:不能。

Kθ知识表明化学反应限度的一种特征值。

它只有与J相比较才能判断反映自发进行的方向。

12(2—13)若基元反应A 2B的活化能为Ea,而其逆反应活化能为Ea`,问:(1)加催化剂后,Ea和Ea`各有什么变化?(2)加不同的催化剂对Ea的影响是否相同?(3)改变起始浓度,Ea有何变化?解:(1)Ea和Ea`等值降低;(2)一般有不同的Ea值;(3)不变13(2——14)状态函数P、T、V、U、H、S、G中哪些具有加和性(指其值与体系中物质的量有关)?解:V、U、H、S、G具有加和性。

习题解答1、应用公式△r G mθ(T)=△r H mθ(T) -T△r S mθ(T)计算下列反应的△r G mθ(298.15K)值,并判断反应在298.15K及标准态下能否自发向右进行。

8AL(s)+3Fe3O4(s) 4AL2O3(s)+9Fe(s)解: 8AL(s)+3Fe3O4(s) 4AL2O3(s)+9Fe(s)△f H mθ/( kJ.mol-1) 0 -1118.4 -1675.7 0S mθ(J.mol-1.K-1) 28.33 146.4 50.92 27.28△r H mθ=4△f H mθ(AL2O3,s)+(-3) △f H mθ(Fe3O4,s)=(-1675.7 kJ.mol-1)×4+(-3)×(-1118.4 kJ.mol-1)=-3347.6 kJ.mol-1△r S mθ=4 S mθ(AL2O3,s)+9S mθ(Fe,s)+(-8)S mθ(AL,s)+(-3)S mθ(Fe3O4,s)=4×50.92 J.mol-1.K-1+9×27.28 J.mol-1.K-1+(-8)×28.33 J.mol-1.K-1+(-3)×146.4 J.mol-1.K-1=-216.6 J.mol-1.K-1△r G mθ=△r H mθ-T△r S mθ=-3347.6 kJ.mol-1-298.15K×(-216.6)×10-3 kJ.mol-1.K-1=-3283.0 kJ.mol-1<0该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。

2、通过计算说明下列反应:2CuO(s) Cu2O(s)+1/2O2(s)(1)在常温(298.15K)、标准态下能否自发进行?(2)在700K、标准态下能否自发进行?解:(1) 2CuO(s) Cu2O(s)+1/2O2(g)△f G mθ/( kJ.mol-1) -129.7 -146.0 0△r G mθ=△f G mθ(Cu2O,s)+(-2)△f G mθ(CuO,s)=-146.0 kJ.mol-1+(-2)×(-129.7 kJ.mol-1)=113.4 kJ.mol-1>0该反应在常温(298.15K)、标准态下不能自发进行。

相关文档
最新文档