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普通化学 Chapter Ⅰ 热化学与能源 1.1 化学反应热的测定 系统分类 系统分类例子 相：系统中具有相同物理性质、化学性质的均匀部分， 称为一个相 系统中相数的确定 相与物态 状态、状态函数： 常见热力学状态函数 状态函数分类 过程、可逆过程、途径 状态函数的重要性质 可逆过程： 化学计量数 、反应进度 反应进度 反应热的测量 例1.1 燃烧热 1.2反应热的理论计算. 热力学第一定律的数学表达式 热 q 功的分类 1.2.2 化学反应的反应热、反学反应的焓 定压反应热 qp qp与qv的关系 qp与qv 例 1.2 盖斯定律 (Hess law) 盖斯定律 (Hess law)的作用 设计盖斯循环 Hess law的推广 Hess’ Law应用举例 反应标准摩尔焓变的计算 物质标准摩尔生成焓（单质或化合物的相对焓值） 标准摩尔生成焓——举例 反应标准摩尔焓变 计算公式 化学反应焓变计算举例 本章小结： 重要计算公式 第一章 作业 始态 C( 石磨)＋O2(g) 终态 CO2(g) CO( g)＋1/2O2(g) 途径（Ⅰ） 途径（Ⅱ） Hess law 如果方程 则， 代表方程( i )的状态函数变化量 可以是任何状态函数 U、H、S、G 例 1.3 已知（在298.15K和标准条件下）： 试求 反应（3） 解： 根据盖斯定律，由于 反应（3）＝[反应（1）－反应（2）] / 2 Page 43 2—(4) H=U+pV U 、H无法确定绝对值，但实际只关心热力 学系统反应或过程的状态函数变化量（△H、△U） 为了避免同一物质的某热力学状态函数在不同系统中数值 不同，热力学规定一个公共参考状态——标准状态 标准状态的概念： ①在任意给定（任一）温度 T 下、标准压力 pθ下表现 出；理想气体性质的纯气体状态为气体物质的标准态； ②在任意给定（任一）温度 T 下、标准压力 pθ下的纯 液体、固体物质或标准浓度 cθ(1 mol·dm-3)的溶液 规定：在标准状态时，由指定单质生成1 mol 的纯物质时，该 化学反应的反应焓变叫作该物质的标准摩尔生成焓 说明： ①定义中，没有明确规定温度具体为某特定值，但一般手册 选T=298.15 K为参考温度 ②定义中，明确规定压强（p=100 kPa） ③定义中，反应的反应物为指定单质（稳定单质）如： ④定义中，反应的生成物的量为1 mol 标准 1 mol 生成 说明： ①单质的标准摩尔生成焓为 0 ②水合离子的相对焓值，规定氢离子（H+）的标准摩尔 生成焓 0，其他水合离子与氢离子相比较而得到相应的 标准摩尔生成焓 reaction ξ＝1m0l 由盖斯定律 注： 解： ＝－851.5 kJ·mol-1 注： 吸热 放热 系统 Page 43 1—(1)(2) 2—(1) * * 内容提要和学习要求 ①化学反应热效应的实验测量 ②状态函数、反应进度（ξ）、标准状态、Hess定律 化学反应的标准摩尔焓变（ ）的计算 系统：被划定的研究对象 环境：系统之外，与系统紧密相关、影响所能及的部分 加图 敞开系统（开放系统）： 系统 环境 energy substance 封闭系统 系统 环境 energy 隔离系统（孤立系统） 系统 环境 energy substance × ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 分散度达到分子、离子 大小数量级 ＋ air 液相 固相 气相 Page 44 2—(6) 界面 单相系统 多相系统 状态：系统处于一定状态，则表现出一定压力p、体积V、 温度T、质量m等性质。 状态函数：系统处于一定状态，所表现出来的性质：p、V、 T、m、U 系统状态一定 系统宏观性质（状态函数） 的取值就随之确定 x f (x) 压强 p 体积 V 温度 T 质量 m 热力学能（内能） U 焓 H 熵 S 吉布斯函数 G ①广度性质（容量性质）：具有加和性，其量值与系统中物质的量有关。体积、质量 熵、焓、热力学能、吉布斯函数 ②强度性质：不具有加和性，其量值与系统中物质的 量无关。压强、温度、密度、粘度等。 过程：系统状态发生任何的变化称为过程 途径：实现这个过程的具体步骤称为途径 途径（Ⅰ） 途径（Ⅱ） 途径（Ⅰ） 途径（Ⅱ） X 代表任何一种状态函数（ p V T m U H S G ）