标准生成自由能
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产物 ） H （ 【解】 r H m f H（ f m 反应物） m
θ θ θ ΔrHӨm= 6 f H m (CO 2 , g) 6 f H m (H 2O, l) f H m (C 6 H12O 6 , s)
θ 6 f H m (O 2 , g)
继续
【补充例题2】 今有反应：NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g) 用两种方法求此反应在298.15K，标准态 下的ΔrG mӨ ，并判断反应能否自发进行。 【解】 (1)查书末附表可得： NH3,g ΔfG mӨ（kJ· mol-1）－16.4 HCl,g
－95.3
NH4Cl,s
=6×213.8J· K-1· mol-1+6×70.0J· K-1· mol-1
－212.1J· K-1· mol-1－6×205.2J· K-1· mol-1
=259.5J· K-1· mol-1
r Gm H T S ，T r m r m
=－2802.5kJ· mol-1－298.15K×259.5×10-3kJ· K-1· mol-1 =－2880kJ· mol-1 从ΔrHӨm ＜0及 ΔrGӨm ＜0可以看出，这是一个放 热反应，也是一个自发性很强的化学反应。
=6×(－393.5)kJ· mol-1+ 6×(－285.8) kJ· mol-1
－ (－1273.3)kJ· mol-1－6×0
=－2802.5kJ· mol-1
继续
r Sm S（ 产物 ） S （ m 反应物） m 6S m (CO2 , g ) 6 S m ( H 2O, l ) S m (C6 H12O6 , s ) 6 S m (O2 , g )
－ 202.9
ΔrG mӨ =ΔfG mӨ(NH3,g) +ΔfG mӨ (HCl,g) －ΔfG mӨ (NH4Cl,s) = －16.4kJ· mol-1+（－95.3 kJ· mol-1）－（－202.9 kJ· mol-1）
= 91.2kJ· mol-1 继续
(2)查书末表可得： NH3,g ΔfHӨm （kJ· mol-1）－45.9 SӨm （J· K-1· mol-1） 192.8 HCl,g
（三）标准摩尔生成吉布斯能
对于任意一等温等压下，只作体积功的化学反应， 其自由能的变化应为：
r G G（产物） G（反应物）
由最稳定单质生成 1mol物质 B 时的自由能，称 为物质 B 的摩尔生成自由能（ΔfG m ）。 在标准状态下的物质B的摩尔生成自由能，称为 物质 B 的标准摩尔生成自由能（standard molar free energy of formation），用符号“ΔfG mӨ”表示，单 位为kJ· mol-1。
返回
热力学上规定稳定单质的ΔfGmӨ为零。 继续
利用书末附表或其它手册中查到的ΔfGmӨ值，可以 求算298.15K下，化学反应的标准摩尔自由能的变化值 “ΔrGmӨ”
r Gm f G（ 产物 ） G （ f m 反应物） m
也可以用下式求算其它温度下，化学反应的自由 能变化值“ΔrGӨm，T”
= 285 J· K-1· mol-1 继续
r Gm H T S ，T r m，T r m ,T
=176.2 kJ﹒mol-1－298.15K×285×10-3kJ﹒K-1﹒mol-1
=91.2 kJ﹒mol-1 可见，两种方法求得的值是一致的，由于ΔrGmӨ＞0， 所以在298.15K，标准态下此反应不能自发进行。
r Gm H T S ，T r m， T r m ,T r H m T S ， r m 298.15 298.15
继续
【补充例题1】 葡萄糖C6H12O6(s)的氧化是人体获得能量的重要反应， 试计算此反应在298.15K的ΔrHӨm、ΔrSӨm和ΔrGӨm并判断反 应能否自发进行。 C6H12O6(s) + 6O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l)
－92.3
NH4Cl,s
－314.4
186.9
94.6
ΔrH mӨ =ΔfH mӨ(NH3,g) +ΔfH mӨ (HCl,g) －ΔfH mӨ (NH4Cl,s)
= －45.9kJ· mol-1+（－92.3 kJ· mol-1）－（－314.4 kJ· mol-1）
= 176.2kJ· mol-1 ΔrSmӨ =S mӨ(NH3,g) +SmӨ (HCl,g) － SmӨ (NH4Cl,s) = 192.8 J· K-1· mol-1 +186.9 J· K-1· mol-1 － 94.6J· K-1· mol-1
θ θ θ ΔrHӨm= 6 f H m (CO 2 , g) 6 f H m (H 2O, l) f H m (C 6 H12O 6 , s)
θ 6 f H m (O 2 , g)
继续
【补充例题2】 今有反应：NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g) 用两种方法求此反应在298.15K，标准态 下的ΔrG mӨ ，并判断反应能否自发进行。 【解】 (1)查书末附表可得： NH3,g ΔfG mӨ（kJ· mol-1）－16.4 HCl,g
－95.3
NH4Cl,s
=6×213.8J· K-1· mol-1+6×70.0J· K-1· mol-1
－212.1J· K-1· mol-1－6×205.2J· K-1· mol-1
=259.5J· K-1· mol-1
r Gm H T S ，T r m r m
=－2802.5kJ· mol-1－298.15K×259.5×10-3kJ· K-1· mol-1 =－2880kJ· mol-1 从ΔrHӨm ＜0及 ΔrGӨm ＜0可以看出，这是一个放 热反应，也是一个自发性很强的化学反应。
=6×(－393.5)kJ· mol-1+ 6×(－285.8) kJ· mol-1
－ (－1273.3)kJ· mol-1－6×0
=－2802.5kJ· mol-1
继续
r Sm S（ 产物 ） S （ m 反应物） m 6S m (CO2 , g ) 6 S m ( H 2O, l ) S m (C6 H12O6 , s ) 6 S m (O2 , g )
－ 202.9
ΔrG mӨ =ΔfG mӨ(NH3,g) +ΔfG mӨ (HCl,g) －ΔfG mӨ (NH4Cl,s) = －16.4kJ· mol-1+（－95.3 kJ· mol-1）－（－202.9 kJ· mol-1）
= 91.2kJ· mol-1 继续
(2)查书末表可得： NH3,g ΔfHӨm （kJ· mol-1）－45.9 SӨm （J· K-1· mol-1） 192.8 HCl,g
（三）标准摩尔生成吉布斯能
对于任意一等温等压下，只作体积功的化学反应， 其自由能的变化应为：
r G G（产物） G（反应物）
由最稳定单质生成 1mol物质 B 时的自由能，称 为物质 B 的摩尔生成自由能（ΔfG m ）。 在标准状态下的物质B的摩尔生成自由能，称为 物质 B 的标准摩尔生成自由能（standard molar free energy of formation），用符号“ΔfG mӨ”表示，单 位为kJ· mol-1。
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热力学上规定稳定单质的ΔfGmӨ为零。 继续
利用书末附表或其它手册中查到的ΔfGmӨ值，可以 求算298.15K下，化学反应的标准摩尔自由能的变化值 “ΔrGmӨ”
r Gm f G（ 产物 ） G （ f m 反应物） m
也可以用下式求算其它温度下，化学反应的自由 能变化值“ΔrGӨm，T”
= 285 J· K-1· mol-1 继续
r Gm H T S ，T r m，T r m ,T
=176.2 kJ﹒mol-1－298.15K×285×10-3kJ﹒K-1﹒mol-1
=91.2 kJ﹒mol-1 可见，两种方法求得的值是一致的，由于ΔrGmӨ＞0， 所以在298.15K，标准态下此反应不能自发进行。
r Gm H T S ，T r m， T r m ,T r H m T S ， r m 298.15 298.15
继续
【补充例题1】 葡萄糖C6H12O6(s)的氧化是人体获得能量的重要反应， 试计算此反应在298.15K的ΔrHӨm、ΔrSӨm和ΔrGӨm并判断反 应能否自发进行。 C6H12O6(s) + 6O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l)
－92.3
NH4Cl,s
－314.4
186.9
94.6
ΔrH mӨ =ΔfH mӨ(NH3,g) +ΔfH mӨ (HCl,g) －ΔfH mӨ (NH4Cl,s)
= －45.9kJ· mol-1+（－92.3 kJ· mol-1）－（－314.4 kJ· mol-1）
= 176.2kJ· mol-1 ΔrSmӨ =S mӨ(NH3,g) +SmӨ (HCl,g) － SmӨ (NH4Cl,s) = 192.8 J· K-1· mol-1 +186.9 J· K-1· mol-1 － 94.6J· K-1· mol-1