新第二章化学热力学初步完解题.ppt

第二章 化学热力学初步;2.2.1 热和功;2.3.1 等容反应热、等压反应热和焓的概念;根据热力学第一定律（能量守恒与转换）： ?U = Q + W ? V＝0 W=0; ?U ＝ QV 在此条件下的等容过程中，反应热力学能变化转换为等容反应热。系统吸收的热量全部用来增加系统的热力学能U;反应体系热力学能的降低全以热的形式释放。;2. 等压反应热Qp (等温、等压、不做电功即不电解不电池) 对恒压反应，只做体积功的情况： ?U = Qp + W = Qp － p?V Qp = ?U +p?V = (U2 – U1)+ p(V2－V1) Qp = (U2+p2V2)－(U1+p1V1) 令：H=U+pV 该热力学函数称为“焓” ? Qp= H2 － H1 = ? H ;2. 热化学方程式 表示化学反应与热效应关系的方程式。如： [ H2(g) + 1/2O2(g) →H2O(g) ] ?rH?m,298= －241.8 kJ·mol-1 H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ?rH?m,298= －286 kJ·mol-1 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ? rH?m,298= －483.6 kJ·mol-1 说明：?rH?m,298为反应的标准摩尔焓变，下标m表示反应进度的变化为1 mol反应，? 指标准态。 ;化学标准态 “?” 的规定： 气体：气体的分压为标准压力p? (100 kPa) ； 固体、液体：纯净物质； 溶液：浓度为1 mol·L-1的稀溶液;2.3.3 盖斯定律 ;已知25℃时， （1）C(石墨)+1/2O2(g) = CO (g) ?rHm?1= – 110.5kJ·mol-1 （2）3Fe (s)+ 2O2(g) = Fe3O4 (s) ?rHm?2= –1118kJ·mol-1 求反应（3）Fe3O4 (s)+4C(石墨) = 3Fe (s)+4CO (g)在25℃时的反应热：;2.3.4 生成焓（生成热） ;标准生成焓的数据见书后附录二。 由定义，指定的稳定的单质标准摩尔生成焓为零。 指定单质一般是指元素的最稳定单质。碳的单质指定石墨；磷的单质指定白磷。 Cl2、Br2、I2的指定单质是Cl2(g)、Br2(l)、I2(s)。;用物质的标准生成焓，计算各种反应的标准摩尔焓变。 由分析知：反应的标准摩尔焓变等于生成物标准生成焓 的总和减去反应物标准生成焓的总和。 ?rH?m=??B?fH?m(B) ={??B?fH m(生成物)}-{??B?fH?m(反应物)} ?B反应物质的化学计量数（mol物质/mol反应）， 且反应物为负值，生成物为正值 。;P28 例2-3 计算下列反应的?rH?m 2Na2O2(s) + 2H2O(l) = 4NaOH(s) + O2(g) （mol物质/mol反应） 解：查附录二得各化合物的?fH?m如下： Na2O2(s) H2O(l) NaOH(s) O2(g) ?fH?m/（kJ·mol-1） －510.9 －285.8 －425.6 0 ?rH?m = [4×(－425.6 )+0] －[2×(－510.9 )+2×(－285.8 )] = －109.0 kJ·mol-1 ;2.4 热 力 学 第 二 定 律;化学反应自发性的焓效应;2.4.2 熵 ;2.4.4 标准摩尔熵; 注意：水合离子的标准熵的确定是令H+(aq)的标准熵为零，导致有的水合离子的标准熵为负。 标准熵的数值见书后附录二。 比较物质标准熵的数值可知有