01第一章热力学第一定律6789.ppt

2. 反应进度（extent of reaction) 3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g) 化学反应的通式： n0(t=0) 9mol 4mol 0mol n1(t=t1) 6mol 3mol 2mol n2(t=t2) 3mol 2mol 4mol B: 反应系统中的某种物质（反应物或产物） νB: 物质B的化学计量数,反应物为负值，产物为正值。 (0 = 2NH3-3H2-N2) Define: ξ： 反应进度（反应进行的程度）。 Δξ称为反应进度改变量。 ξ的单位为mol，νB为无量纲的纯数。 对给定的反应，反应进度的数值与计量方程式的写法（即νB的值）有关。 引入反应进度的优点： 1、在反应进行到任意时刻，可以用任一反应物或生成物来表示反应进行的程度，所得的值都是相同的，即： 2、反应进度被应用于反应热的计算、化学平衡和反应速率的定义等方面。 3. 反应的摩尔焓变和反应的摩尔内能变 当反应体系发生了1mol反应时所引起的体系的焓及内能的变化，称为反应的摩尔焓变和摩尔内能变，分别表示为：ΔrHm、ΔrUm, 单位：J·mol-1 4. 热化学方程式 由于ΔH、ΔU与物质的聚集状态（气、液、固）、温度、压力、浓度等条件有关，所以书写热化学方程式须注明这些条件。未注明T和P时，则表示：T=298K，P=pθ=101.325kPa。 5.物质的标准态： 气体：在标准压力下，具有理想气体性质的纯气体 纯固（液）体：在标准压力下的纯固（液）体 标准压力 ： pθ= 100 kPa （SI） (有的教材取pθ = 101.325 kPa) 标准态只规定了压力和相态，而温度是任意的。 纯H2 纯O2 纯 H2O 理想气体 理想气体 液体 101.325 kPa 101.325 kPa 101.325 kPa 反应的标准摩尔焓变 当反应系统中所有的物质都处于各自的标准态时，反应的摩尔焓变称为反应的标准摩尔焓变，记作 ΔrHmθ（T） 6. Qv和 Qp的关系 当反应进度为1 mol 时： 式中 是生成物与反应物气体物质的量之差值，并假定气体为理想气体。 或 aA+bB T, P, V yY+zZ T, P, V’ yY+zZ T, P’, V 定温定压 Qp=ΔrH 定温定容 QV=ΔrU, ΔH1 定温 ΔU2 ΔH2 若反应物质均为理想气体： Qv和 Qp关系的推导 对低压下进行的液、固相反应： 对有气体参加的低压非均相反应： νB(g): 反应系统中气体物质的化学计量数。 反应热△rHm的计算方法： 1. 标准摩尔生成焓 standard molar enthalpy of formation ① 定义： 在指定温度下，由处于标准状态的稳定单质生成1mol标准状态的化合物的反应焓变，称为该化合物在此温度下的标准摩尔生成焓，记作： 所有稳定单质的标准生成焓为零！ § 1-9 热化学计算 ② 计算公式： ΔH1 ΔH2 反应物 T,标准态 产物 T,标准态 稳定单质 T,标准态 ΔH=？ 产物－反应物 2.标准摩尔燃烧焓 standard molar enthalpy of combustion ① 定义： 1 mol 物质在指定温度下完全氧化（燃烧）成指定产物的标准摩尔焓变，称为该物质在此温度下的标准摩尔燃烧焓。 记作 指定产物： ② 计算公式 氧及燃烧的最终产物的标准燃烧焓为零！ 反应物－产物 3. 盖斯（Hess） 定律： ——即：通过代数法计算 注意 （1）条件相同的反应和聚集状态相同的同一物质才能相消和合并 （2）在将反应式乘（或除）以某一系数时，ΔrHm 也必须同乘（或除）以某一系数 4. 反应热与温度的关系 ——基尔霍夫方程（Kirchhoff’s Law） 反应物 T2,标准态 产物 T2,标准态 反应物 T1,标准态 产物 T1,标准态 Kirchhoff’s Law 通常T1=298.15K 基尔霍夫方程适用条件： 在T1～T2区间，所有物质无相态变化。 H2(g) + I2(g) = 2HI(g) ( T2 ) ΔH(T2) = ? H2(g) + I2(g) = 2HI(g) ( T2 ) 作业： P36 第8题、第9题、第11题 认真阅读：P34 本章基本要求。 热力学第一定律 主要公式及使用