对于标准状态下发生的化学反应,可以用以下三种方法之一来计算 它的标准自由能变化。第一种方法是使用反应的 标准ΔG 方程。请考虑氧化钙和二氧化碳 生成碳酸钙的过程。反应的标准焓变 可以从反应中化合物的 生成热来计算,标准熵变可以 由它们的标准摩尔熵来计算。使用参考表中的值,可以确定反应的标准焓变和 标准熵变。将这些值代入 标准自由能变化方程,298 开尔文时反应的标准ΔG 等于 130.7 10³ 焦耳。在第二种方法中,反应的标准自由能变化 由生成物的生成自由能之和 乘以它们的 化学计量系数,与反应物的生成自由能之和 乘以它们的化学计量系数 之差来计算。以氢气和氯气反应 生成两摩尔氯化氢气体为例。像生成焓一样,纯元素的 标准生成自由能为零。因此,氢气和氯气的 生成自由能为零,而氯化氢气体的生成自由能为 95.3 千焦。所以,这个反应的自由能 等于氯化氢气体生成自由能的 2 倍,或者 190.6 千焦。请回想一下盖斯定律,对于分步反应,净焓变可以 由每一步的焓之和来计算。第三种方法以类似方式计算 反应的净自由能变化。请考虑硫化锌燃烧 产生金属锌和二氧化硫气体,在已知标准自由能的情况下,这个反应可以分两步进行。将这些反应的自由能变化相加,得出的总ΔG 为 98.8 千焦耳。请注意,步骤 1 是非自发过程。通过与步骤 2 中的自发反应结合,净反应具有负ΔG,因此是自发过程。