普通化学第一章化学热力学基础[上].ppt

主讲：李琼芳;教学目标:;化学反应的方向性： 1. 了解自发过程的两个趋势，熵及吉布斯自由能的 物理意义。 2. 能应用吉布斯自由能判断反应的自发方向。 3. 掌握吉布斯-亥姆霍兹方程及化学反应等温方程式 的应用。;第一节 热力学基础知识 第二节 化学反应的热力学能和焓 第三节 热化学定律 第四节 化学反应的自发性 第五节 吉布斯自由能 第六节 吉布斯-亥姆霍兹公式的应用 第七节 化学反应等温方程式; 当我们研究某个指定的化学反应时，除了反应速度这个化学动力学的问题外，还需考虑的问题是在指定条件下该反应能否朝着预定的方向进行？如果能够进行，反应将进行到什么程度为止？另外，伴随着反应的进行，将产生多少能量变化？;一、系统的状态函数 （1）系统(体系)和环境：;T体系 T环境;（2）状态和状态函数：; ; ;习惯上，体系吸热，Q＞0，体系放热，Q＜ 0；体系对环境做功，W ＜ 0，环境对体系做功，W ＞0。;三、 热力学第一定律;;例1-1 某一内能为U的封闭体系，从环境吸收60kJ的热，对环境做功20kJ。在上述变化过程中，试问：1、体系的内能变化为多少？2、此过程中环境又发生了什么变化？;根据热力学第一定律： ?U = Q + W;在恒压过程（不做其它功）中，体系与环境交换的热量全 部用来改变体系的焓。; 在不做其它功，且产物温度与反应物温度相同时，化 学反应体系吸收或放出的热，称为该反应的热效应。;1 反应的摩尔热力学能[变] ;则化学反应的摩尔热力学能[变]为： ΔrUm = ΔU /Δξ 符号ΔrUm 的下脚标r表示的是化学反应，m表示的是反应进度为1mol反应。 注意：在报告ΔrUm时，必须指明具体反应式，即用热化学方程式表示反应热。; 2 反应的摩尔焓[变];热化学方程式; 在恒压或恒容条件下，任一反应不管是一步完成还是分 步完成，其反应的热效应总是相同的。;;?H = ?H1 + ?H2 + ?H3 + ?H4 ;例1-4 已知在298K，101.325kPa下，下列反应的热效应;作业：根据下列反应的热效应;解：;热力学中规定：在标准压力（101.325kPa）和指定温度（ 通常是298K）下，由最稳定单质生成1 mol化合物或转变 为其它形式的单质的反应热，称为该物质的标准摩尔生成焓。;最稳定单质的标准生成焓等于？;?rH?m = ;1．内能是状态函数，若某一系统从始态出发经过一循环过程又回到始态，则系统内能的增量是（ ）。 A.ΔU=0 B. ΔU0 C. ΔU0 D. 不能确定 2．标准状态下稳定单质的△fＨθm为（ ） A. 0 B. 0 C. ＝0 D. 不能确定;4.不做非体积功的等压过程，反应的热效应和焓变之间的关系为（ ） A.△U＝Ｑ B.Ｑ＝△H C. Ｑ△H D.Ｑ△H 5．已知CO2(g)的△fHθm(298K)=-394KJ·mol-1，CO2(g)=C（石墨）+O2(g)反应的△rHθm（298K）为 KJ·mol-1。 6. 不做非体积功的等容过程，反应的热效应和内能之间的关系为 。