大学化学第一章剖析.pptx

;【本章要求】;§1-1 理想气体状态方程和分压定律 ;§1-1 理想气体状态方程和分压定律 ;③ 应用：对于一定状态下的气体，已知其中几个物理量，可以求未知量：p、V、n、T。;④ 公式变换：;二、分压定律 ;★注意： ;①两个容器中 O2 对器壁产生的压力是否相同？ ;变换： ;§1-2 能量和能量守恒定律;一、体系和环境(system and surrounding);第一章 物质及其变化的一些基本定律;第一章 物质及其变化的一些基本定律;二、内能、热和功;状态和状态函数;一杯水：;（二）内能、热和功;2、热和功(heat and work) ; 除体积功以外的其他功统称为非体积功，如电功、表面功等。通常，体积功又称为“无用功”，非体积功又称为“有用功”。热力学中规定：体系对环境做功，W为正值；环境对体系做功，W为负值。;第一章 物质及其变化的一些基本定律; “在任何过程中，能量都不会自生自灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，而能量的总值不变。”;★注意 ; 一个化学反应过程，放出热量50.0 kJ ，对外做功35.5 kJ，求其内能变化？ 解： Q = - 50.0 kJ，W= 35.5 kJ; 例2.（1）已知1g 纯水在101.3KPa下，温度由287.7K 变为288.7K，吸热2.0927J，得功2.0928J，求其内 能的变化。（2）若在绝热的条件下，使1g纯水发  生与（1）相同的变化，需要对它做多少功？; 此例题表明：虽然（1）和（2）的始态和终态相同，但是Q与W因为过程的不同而有显著差异，显示它们都不是状态函数，而是过程函数。也就是过程变量的数值不仅取决于体系的初始状态，还决定于具体过程。显然，这与状态函数的特征是不同的。;（四）恒容反应热和恒压反应热 ;恒压反应： ;定义： ;§1-3 焓、焓变和盖斯定律;③由Qp =ΔH 可知，对于恒压反应 ：;★若Δn=0(反应前后气体分子总数不变)，则;【思考题】 如果系统经过一系列变化，最后又回到 初始状态，则系统的 ( ) A、Q = 0，W = 0，ΔU = 0，ΔH = 0 B、Q ≠ 0，W ≠0，ΔU = 0，ΔH = Q C、Q = W，ΔU = Q - W，ΔH = 0 D、Q ≠ W，ΔU = Q - W，ΔH = 0 ;⑤ 焓的性质;二、热化学方程式( thermochemical equation ) ; 标准状态：当气体压力为1.01325×105Pa；溶液中溶质浓度为1mol·dm-3；纯固体或纯液体时，体系所处的状态为标准态(thermodynamic standard state)，用符号“?”来表示。; 反应系数（物质的量）不同，同一反应的标准焓变值不同。 ;三、化学反应标准焓变的计算 ; 根据这个规定，可以测算出其它物质的标准生成焓，如： ;第一章 物质及其变化的一些基本定律;2、焓变的计算 ;【例1-3】 计算标态时下面恒压反应的反应热 （1.01325×105 Pa，298K），即计算标准焓变。;＝4×90.25 + 6×(-241.82)-4×(-46.11) ＝-905.48 kJ·mol－1;【例1-4】 根据给出的条件，计算298K： ;状态函数的变化值只与反应的始态和终态有关，与途径无关 ; 通过这个例子可以看出：恒温恒压条件下的化学反应，不管经过几步反应，只要反应物和产物的状态一定，反应的焓变即为定值。;（2） ;1、在标准状态下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.6 kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为（ ） A、-789.3 kJ·mol-1 B、0 C、+2.0 kJ·mol-1 D、-2.0 kJ·mol-1 2、热力学标准状态规定温度为（ ） A、0 K B、273 K C、298 K D、无规定 ;第一章 物质及其变化的一些基本定律;化学动力学研究的是反应进行的速率, 并根据研究反应速率提供的信息探讨反应机理，即研究反应的快慢和反应进行的途径。;§1.4 化学反应速率和质量作用定律 (Chemical reaction rate and Law of mass action) ;例： ;如果我们在速率表达式中除以每种物质的化学计量系数： ;对于任何一个