小型噴霧干燥機手冊中各物質(zhì)
ΔｆＨ砓ｍ（反應(yīng)物）6 ΔｆＨ砓ｍ（產(chǎn)物）反應(yīng)物 ΔｒＨ砓ｍ產(chǎn)物 根據(jù)蓋斯定律，則有： 6 ΔｆＨ砓ｍ（反應(yīng)物）＋ ΔｒＨ砓ｍ＝6 ΔｆＨ砓ｍ（產(chǎn)物）即 ΔｒＨ砓ｍ＝6 ΔｆＨ砓ｍ（產(chǎn)物） 6 ΔｆＨ砓ｍ（反應(yīng)物）＝｛ｇΔｆＨ砓ｍ（Ｇ）＋ｈ ΔｆＨ砓ｍ（Ｈ）｝｛ｄ ΔｆＨ砓ｍ（Ｄ）＋ｅ ΔｆＨ砓ｍ（Ｅ）｝＝6Ｂ νＢ ·ΔｆＨ砓ｍ（Ｂ）（１２４） 利用書末附錄或化學(xué)小型噴霧干燥機手冊中各物質(zhì)的標準摩爾生成熱（焓）ΔｆＨ砓ｍ數(shù)據(jù)，即可由式（１２４）求出在標準態(tài)下各化學(xué)反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱。 例１２ 利用２９８．１５Ｋ時有關(guān)物質(zhì)的標準摩爾生成焓數(shù)據(jù)，計算乙炔在２９８．１５Ｋ時完 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)方向———熵增加與吉布斯自由能減小１５ 全燃燒反應(yīng)的標準摩爾焓變。Ｈ砓 解：先寫出１ｍｏｌＣ２Ｈ２完全燃燒的化學(xué)計量方程，再從附表中查出各物質(zhì)的 Δｆｍ（２９８．１５Ｋ）。為避免差錯，最好將它們
分別整齊地列于各物質(zhì)的化學(xué)式下面。 ５ Ｃ２Ｈ２（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ）２ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｌ） 砓１ ΔｆＨｍ／ｋＪ·ｍｏｌ２２８．２０３９３．５１２８５．８３ 根據(jù)式（１１７）得： 砓砓５砓 ΔｒＨｍ（２９８．１５Ｋ）＝１×ΔｆＨｍ（Ｃ２Ｈ２，ｇ）２ ×ΔｆＨｍ（Ｏ２，ｇ）＋ �。�×ΔＨ砓（ＣＯｇ）＋１×ΔＨ砓（ＨＯ，ｌ） ｆｍ２，ｆｍ２５１ ＝｛１×２２８．２２×０＋２×（３９３．５１）＋１×（２８５．８３）｝·ｋＪ·ｍｏｌ ＝１３０１．０５ｋＪ·ｍｏｌ１ 砓 由于溫度對反應(yīng)物和產(chǎn)物的 ΔｆＨｍ的影響相近，故在一般計算中可作近似處理： 砓砓 ΔｒＨｍ（Ｔ）≈ΔｒＨｍ（２９８．１５Ｋ）（１２５） 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)方向— ———熵增加與吉布斯自由能減小 上一節(jié)介紹了化學(xué)反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化問題及熱力學(xué)第一定律，但是熱力學(xué)第一定律并不能告訴我們，在指定條件下某一化學(xué)反應(yīng)
能否自發(fā)進行。這個問題需要用熱力學(xué)第二定律來解決。下面將以熱力學(xué)第二定律為核心討論化學(xué)反應(yīng)進行的方向問題，同時引出兩個十分重要的狀態(tài)函數(shù)：熵和吉布斯自由能。 一、自發(fā)過程與自發(fā)方向 所謂自發(fā)過程（ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｐｒｏｃｅｓｓｓ）就是在一定條件下不需任何外力作用就能自動進行的過程。而自發(fā)方向（ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）則是指在一定條件下能夠自發(fā)進行的過程的方向。對于化學(xué)反應(yīng)來說，就是指在一定條件下不需借助外力做功而能自動進行的反應(yīng)的方向�！ ×粜挠^察，可以發(fā)現(xiàn)自然界中自發(fā)過程都有一定的方向性。例如，水總是自發(fā)地從高處流向低處，熱總是自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，氣體也總是自發(fā)地從高壓區(qū)擴散至低壓區(qū)。但若沒有外力的作用，這些過程都不可能自發(fā)地逆向進行。仔細分析這些現(xiàn)象后可知，自發(fā)過程的方向和限度是能夠借助某種判據(jù)來預(yù)先判斷的。比如在上述實例中，水自動流動的方向是水位差小于零 １６第一章 化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律 （Δｈ＜０）的方向，限度是 Δｈ＝０；熱自動傳遞的方向是溫差小于零（ΔＴ＜０）的方向，限度是 ΔＴ＝０；氣體自動擴散的方向則是壓差小于零（Δｐ＜０）的方向，限度是 Δｐ＝０。那么對于化學(xué)反應(yīng)來說，能否找到一
個普遍適用的判據(jù)來預(yù)測在一定條件下指定反應(yīng)的自發(fā)方向和限度呢？這具有十分重要的意義。 對大量物理、化學(xué)、生物過程的研究表明，所有自發(fā)過程都遵循如下規(guī)律： ①具有單向性。它們都是自發(fā)從非平衡態(tài)向平衡態(tài)的方向變化，而逆過程不能自發(fā)進行。所以說一切自發(fā)過程都是不可逆的�！ 、诰哂心芰孔畹挖厔荨！ 、劬哂谢靵y度最大傾向�！ 、芫哂凶鲇杏霉Φ哪芰ΑＫ凶园l(fā)過程通過一定的裝置都可以做有用功�！ 、菥哂幸欢ǖ南薅取Ｈ魏巫园l(fā)過程進行到平衡狀態(tài)時宏觀上就不再繼續(xù)進行，此時其做功的本領(lǐng)也降至為零。 二、熱力學(xué)第二定律 我們知道，一切自發(fā)過程都是不可逆的，也就是說在體系復(fù)原的同時，環(huán)境必然留下功變?yōu)闊岬淖兓�。�?jīng)驗表明，將熱完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ涣粝氯魏巫兓遣豢赡艿�，即功變�(yōu)闊嵋彩遣豢赡娴摹崃W(xué)第二定律正是人類這一經(jīng)驗的總結(jié)。熱力學(xué)第二定律（ｓｅｃｏｎｄｌａｗｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ）有多種不同的表述，下面介紹兩種說法�！ ￠_爾文（Ｌ．Ｋｅｌｖｉｎ）１８５２年提出： “不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣Γ话l(fā)生其它任何變化。 ” 克勞修斯（Ｒ．Ｃｌａｕｓｉｕｓ）１８５４年提出： “不可能把熱從低溫物體轉(zhuǎn)到高溫物體，而不引起其它變化。 ” 熱力學(xué)第二定律的上述兩種說法都是指某一件事情的不可能性，即指出某
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