《1化学热力学初步.ppt

AB+CD=AD+BC HCl+NaOH=NaCl+H2O C+O2(g)=CO2(g) 普通化学简介 普通化学是高等院校的基础课之一，主要是介绍对其他化学课和专业课具有普遍意义的基本化学理论，是化学科学的导论。其任务是在中学化学的基础上，掌握近代化学的基本理论、基本知识和基本技能，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下一定的化学基础。 绪 论 学习要求 １、理解反应进度的意义及应用。在后续章节的学习中能正确使用。 ２、在理想气体状态方程的基础上，掌握理想气体分压定律，并能正确地计算混合气体的总压和各组分的分压。 ３、理解物质的量和基本单元的意义，为正确计算溶液的浓度和配制溶液打下基础。 1. 化学研究的对象、作用和普通化学的任务 第1章 化学热力学初步 内容提要 本章简要介绍化学热力学的一些基本概念，包括热力学第一定律和热力学第二定律，焓、熵、自由能、化学反应等温式和吉布斯-亥姆霍兹公式等。 1.1 基本概念 1.1.2 状态与状态函数 1.1.3 过程和途径 1.2 热化学（Thermochemistry） 1.2.3 焓和焓变 盖斯定律计算实例 盖斯定律的应用 2. 标准摩尔生成焓与反应的热效应 3．标准摩尔燃烧焓与反应的热效应 1.3 化学反应的自发性 1.3.3 熵变与自发过程 1.4 吉布斯自由能和吉布斯自由能判据 3．自由能减小原理 1.4.3 吉布斯－亥姆霍兹公式的应用 本章小结 1.2.1 热力学第一定律—能量守恒与转化定律 热力学第一定律(first law of thermodynamics)实质就是能量守恒定律(energy conservation law)可叙述为：物质都具有能量，能量有各种不同的形式，能够从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的总数量不变。 环境对系统做功使系统的能量变化为W 状态1 U1 状态2 U2 环境温度变化使系统的能量变化为Q U2 = U1 + Q + W ΔU＝U2 – U1＝Q + W (封闭系统) 热力学第一定律的数学表达式 说明：它只适用于封闭系统。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例1.1 某系统从始态变到终态，从环境中吸热200 J ，同时对环境做功300 J，求系统和环境的热力学能变。 解：系统吸热200 J ，所以Q ＝200 J，系统对环境做功300 J，故 W ＝－300 J， 根据式ΔU＝U2 – U1＝Q + W △U＝ Q + W ＝ 200 J +(－300 J) ＝－100 J Q 环境＝－200 J， W环境＝300 J, △U环境＝Q 环境+ W环境＝－200 J ＋300 J ＝100 J 看出，系统与环境的能量变化之和等于零。这就是能量守恒的结果。 由式ΔU＝U2 – U1＝Q + W还可看出：对于孤立系统，任何过程 Q＝0 、W＝0 、△U＝0，这是热力学第一定律的一个推论。 由热力学第一定律可看出，系统经由不同途径发生同一过程时，功和热不一定相同，但热和功的代数和却不变。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.2.2 化学反应热效应 定义：把只做体积功反应过程中、反应物和产物的温度相同时，系统所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应，简称反应热(heat of reaction)。 1. 定容反应热(Qv) 一个只做体积功的反应系统，在定容条件下反应的热效应称为定容反应热( heat of reaction at constant volume)，常用Qv表示。 QV ＝△U 2. 定压反应热(Qp) 一个只做体积功的反应系统，在定压条件下，反应的热效应称为定压反应热(heat of reaction at constant pressure )。用符号Qp表示。