第五章化学热力学1.ppt

(3) 熵与微观粒子状态数关系 1878年，L.Boltzman提出了熵与微观状态数的关系 S=klnΩ S---熵 Ω---微观状态数 k--- Boltzman常量 玻耳兹曼 (Boltzmann L,1844-1906) 奥地利物理学家. (1) 化学反应熵变的计算 对于化学反应，根据Hess定律，利用标准摩尔熵，可以计算298.15K时的反应的标准摩尔熵变： 5.3.4.3 化学反应熵变和热力学第二定律 (the entropy changes of chemical reaction the second law of thermodynamics) 在任何自发过程中，体系和环境的熵变化的总和是增加的(熵增加原理) (2) 热力学第二定律 5.3.4.4 热力学第三定律和标准熵 (the third law of thermodynamics standard entropy)0 1906年，［德］W.H.Nernst提出，经［德］Max Planch 和［美］G.N.Lewis等改进，提出了热力学第三定律： 纯物质完整有序晶体在0K时的熵值为零 S0 (完整晶体，0 K) = 0 (1) 热力学第三定律 0 K 稍大于0 K (2) 标准摩尔熵 △S = ST - S 0 = ST （ST---绝对熵） 在某温度T和标准压力下，1mol某纯物质B的绝对熵称为B的标 准摩尔熵. 其符号为: 单位为： 若纯物质完整有序晶体温度发生变化， 0K ?TK，则 ●结构相似，相对分子质量不同的物质， Sm 随相对分子质量增大而增大 标准摩尔熵的一些规律 ●同一物质，298.15K时 ●相对分子质量相近，分子结构复杂的，Sm大 （3）标准摩尔反应熵（反应熵）——化学反应的熵变。它与反应相关物质 的标准熵的关系是： [例5-13]用附录中的标准熵数据计算298K下反应 的标准摩尔反应熵。 [解] 查表得： 对于方程式： 物质 H2(g) O2(g) H2O(l) Sm(298K/J.mol-1.K-1) 130.684 205.138 69.91 (1) 盖斯定律 5.4.1 Hess定律 (Hess’ law) 及其应用 一个化学反应分步进行释放得热与一步进行释放的热是相等的。或者说：化学反应热效应一定。 5.4 化学热力学的应用 始态 终态 中间态 化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热总是相同的. 已知298.15K下,反应 计算298.15K下,CO的标准摩尔生成焓. Example 利用Hess定律可知： 途径1 途径2 Solution 途径3 由 计算 Example 结论：对一般反应 aA+bB→yY+zZ 由 计算 结论：对一般反应 aA+bB→yY+zZ 计算乙烯与水作用制备乙醇的反应焓变 Solution C = C H H + O C H H C H O H H H H H H H 由键能估算 Example 结论：对一般反应 aA+bB→yY+zZ 在温度T下，1mol物质B完全氧化成指定产物时的标准摩尔 焓变，称为物质B的标准摩尔燃烧焓. (2) 标准摩尔燃烧焓 例如： 由以上的讨论可以看出： Dr H 0 反应往往能自发进行 DrH 0 反应往往不能自发进行 一个值得深思的问题 因此，我们说焓和焓变是反应自发过程的一种驱动力，但不是唯一的. ● 吸热反应，常温下仍能进行 Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4SCN(s) → Ba(SCN)2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ● 常温下进行，621K时逆转向吸