第1章 化学反应中的质量关系和能量关系.ppt

PV＝nRT P : 压力（Pa） V : 体积（m3） n : 物质的量（mol） T : 温度（K） [ 开氏温度 T = 273.15 + t 0C 摄氏温度 ] R : 摩尔气体常数（= 8.3144 J·mol-1·K-1） 常数R的取值与P、V的单位有关: P V R Pa m3 8.314 J · mol-1 · K-1 (8.314 Pa ·m3 ·mol-1 ·K-1) Pa L 8314.3 Pa ·L · mol-1 · K-1 atm L 0.082 atm · L · mol-1 · K-1 ∵ （1 L = 1立方分米，即1 m3 =1000 L） （1 atm = 1.013 ×105 Pa） 理想气体状态方程的应用： 一定温度下，两种气体 1 和 2 混合（不发生反应） 气体的分压 （PB ）： 即气体混合物中某一组分气体（B）对器壁所 施加的压力； 分压PB 等于相同温度下，该气体单独占有与 混合气体相同体积时所产生的压力。 若组分气体B和混合气体的物质的量分别为 nB和n总。混合气体的体积为V，则它们的压 力分别为： （1） （2） (1)式÷ (2)式 得： 任一化学反应： c C + d D = y Y + z Z 移项得： 设 则有： 可写为化学计量式的通式： B 表示反应物和生成物； υB 为数字或简分数, 称为物质B 的化学计量数 (即B前面的系数) 反应进度是表示化学反应进行程度的物理量 符号：?（克赛） 单位：mol 某时刻的反应进度（?）为： [ ? 等于某物质的改变量（ΔnB）与其计量数vB的之比] 例如： N2 + 3H2 = 2NH3 ? 反应开始时 nB/mol 3 10 0 0 t时刻时 nB/mo1 2 7 2 则 ΔnB/mol -1 -3 2 1 ? 化学反应是反应物中旧键的断裂与产物新键 形成的过程，在这过程中伴随着质量、能量 的变化（吸、放热）。 专门研究能量相互转换规律的科学——热力学 利用热力学的基本原理研究化学反应的学科 ——化学热力学。 体系 状态：是指体系总的性质。 理想气体 T1 ＝ 300K P1 ＝ 1atm V1 ＝ 2L 状态1 理想气体 T1＝300K 有关“热和功”概念的注意点： (1) 符号规定（以体系得失能量为标准） 热(Q)： + 体系吸热(Q0) － 体系放热(Q0) 功(W): ＋环境对体系做功 － 体系对环境做功 (W0、压缩) (W0、膨胀) (2) 热和功不是状态函数 热和功的数值与具体的途径有关; 不能在某一状态 下说具有多少热或功，在过程中才有意义。 热力学能：体系内部所含的总能量 (又称为内能) 用符号 U 表示；单位：kJ/mol 注意： (1)由于体系内部质点运动及相互作用很复杂，因而热力学能的绝对值难以确定； (2)热力学能是体系自身的属性，即热力学能是体系的状态函数 孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换 形式，但总量不变（能量守恒定律）。 封闭体系中，环境对体系做功（W），同时 体系从环境吸热（Q），使其热力学能由U1 的状态变到U2的状态， 那么，U1与U2有何关系呢？ 根据能量守恒定律， 则体系热力学