本文拟探讨如何将G判据与真实化学反应（或相变）的自发性问题相结合.

1. G判据

   G判据是指在恒温、恒压及环境不提供有效功的前提下，

   ①如果Δ_rG_m<0，则化学反应（或相变）自发；

   ②如果Δ_rG_m=0，则化学反应（或相变）处于平衡；

   ③如果Δ_rG_m>0，则化学反应（或相变）非自发.

   G判据是现阶段解决化学反应（或相变）自发性问题时，应用最多的理论.

   需指出“恒温、恒压及环境不提供有效功的前提下”进行的化学反应（或相变）均为准静态过程，只能通

过范特霍夫平衡箱实现.

   2. 化学反应（或相变）

       真实化学反应（或相变）通常在敞口反应器内进行，p=p_e=101.325kPa，同时可将化学反应（或相变）近似处理为封闭体系, 化学反应（或相变）结束时，系统温度由T₁升至T₂.

       上述化学反应（或相变）的热力学过程示意图参见如下图1.

                                                  图1.敞口反应器内化学反应（或相变）示意图

       为将G判据应用于真实化学反应（或相变）自发性问题的解决，需将图1过程做进一步处理，参见如下图2.

                                                图2. 敞口反应器内化学反应（或相变）后期处理示意图

       同图1相比，图2增加了“恒压变温”过程（简单pVT变化），最终使体系回复到初始的温度与压力. 通常将图2过程[(1)+(2)]合称等温、等压过程，此时图2过程满足了G判据的应用条件.

 3. G判据的应用

       图2中始态与终态的压强及温度均分别相等，参见如下图3.

                                                              图3. G判据应用示意图

       图3中(1)准静态过程是指“恒温、恒压及环境不提供有效功前提下，发生的化学反应（或相变）”，严格满足G判据的应用前提; 图3中(2)真实过程是指敞口反应器内进行的化学反应（或相变），同时增加了一个“恒压变温”过程（简单pVT变化）.

       由图3可知：(1)准静态过程与(2)真实过程的始、末态分别相同.

       需明确：同一个化学反应（或相变），分别经(1)准静态过程、(2)真实过程实现，其自发性不发生改变. 此时可将G判据应用于真实化学反应（或相变）的自发性问题解决.

       另需强调，由准静态过程计算得到的化学反应（或相变）的热量、体势变及有效功均是虚拟值.

4. 结论

 ⑴G判据可应用于解决敞口反应器内化学反应（或相变）自发性问题；

 ⑵由准静态过程计算得到的化学反应（或相变）的热量、体势变及有效功为虚拟值.