5-化学反应中的能量变化.pdf

1 化学热力学（第5章） ： 化学反应的热效应（热力学第一定律） 化学反应的方向及反应的限度（热力学第 二定律） （状态函数，与途径无关） 化学动力学（第6章）： 化学反应的速率和机理（非状态函数，与 途径有关）  掌握Hess定律和反应热的计算  掌握自由能的计算及用自由能判断反应方 向和计算反应限度  熟悉平衡常数及平衡常数与反应式的关系  了解热力学的常用术语  了解反应进度与热化学反应  第一个永动机：十三世纪，亨内 考(法国人)  鼎盛时期：17~18世纪：螺旋汲 水器、利用轮子的惯性、水的浮 力、毛细作用、利用同性磁极间 排斥  第一类永动机的失败：能量守恒 定律（热力学第一定律）  第二类永动机：热机直接从海洋吸取热量变 为机械功。由于海洋和大气的能量是取之不 尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功。  第二类永动机的失败：不可能从单一的热源 吸取热量，使之变为有用的功而不产生其它 影响，即功和热转化的方向问题。（热力学 第二定律：在孤立系统中，实际发生的过程 总是使整个系统的熵增加 ）  热力学第三定律 ： 绝对零度时，纯物质的完整晶体熵为零。  热力学第一定律：化学能与热能的转化问题  热力学第二定律：化学反应的方向问题  系统与环境  系统的分类： 物质交换 能量交换 开放系统 opening system 有 有 封闭系统 closed system 无 有 孤立系统 isolated system 无 无 状态与状态函数(state function) 状态：系统一切性质的总和。 状态函数：由状态所决定的性质称为状 态函数，即描述系统状态的物理量。 状态函数的基本性质： 状态变，函数变 状态函数的变化值只取决于始态 和终态（殊途同归） 循环过程状态函数变化零 状态函数分类： 广度性质(extensive property) ： V，n ，m，ΔG ，ΔH ，ΔS （有加合性） 强度性质(intensive property) ： T，P ， （没有加和性） 过程：热力学系统中发生的一切变化 （包括循环过程） 过程的分类： 等温过程（）T dT=0, T=T环 等压过程（）P dp =0, p =p 环 等容过程（）V dV=0 绝热过程 （） ΔQ=0 循环过程 （） ΔU=0  热(heat)和功(work) 热Q ：系统和环境之间由于温度差而交换 的能量形式 功W：系统和环境之间除了热以外的一切 能量交换形式  符号： 系统放热：Q0 ；系统吸热：Q0 ； 系统作功：W0 ；环境作功：W0 功和热不是状态函数 热 能量 非体积功（有用功） W 功 f 体积功（膨胀功） W