大学化学绪论、 第一章1.ppt

绪 论 一、化学研究的对象和内容 二、化学在社会发展中的作用和地位 五、教材及参考书 1、《现代化学基础》，胡忠鲠主编，高等教育出版社。第二版 2、 《大学化学实验》校自编 第一章? 化学热力学基础与化学平衡 §1.1 气体 pVT关系(p5~11) 1.1.1 理想气体状态方程 1、理想气体 ①分子之间无相互作用力。 ②分子本身不占有体积。 [例1-1]用管道输送天然气，当输送压力为200kPa,温度为25℃，管道内天然气的密度为多少？ 1.1.2 理想气体混合物 1、分压定律 (law of partial pressure) 1.1.4 气体的液化及临界状态 §1.2 热力学第一定律与热化学(p128~160) 1.2.1 热力学基本概念 1、系统和环境(systen and surrounding ) 2、状态(state)和状态函数(state function) (1)状态函数的特点 ①状态函数是系统状态的单值函数; 3、过程和途径 4、热力学能(内能) 1、热和功(heat and work) (1)热 ：Q ①正负值规定： 系统从环境吸热为正值，Q0； 系统向环境放热为负值，Q0。 ②热不是状态函数。 (2) 功：W ①正负值规定： 系统从环境得到功为正值，W0； 系统对环境做功为负值，W0。 ② 功不是状态函数。 ③ 形式： [例1-3]始态T=300K,p1=150kPa的某理想气体，n=2mol，经过下属两不同途径等温膨胀到同样的末态，其p2=50kPa。求两途径的体积功。 ①反抗50kPa的恒外压一次膨胀到末态； ②先反抗100kPa的恒外压膨胀到中间平衡态，再反抗50kPa的外压膨胀到末态。 3、热力学第一定律数学表达式 4、等容热、等压热与焓 ①热容定义的条件：指定过程、纯物质热容。 ②定压热容Cp、定容热容CV： (封闭系统， W′=0 ， dV=0) (2) 等压热与焓(enthalpy)： (封闭系统， W′=0 , p1= p2 = p外 ) ① H = U + pV; 焓 H 是状态函数;单位为J。 ② H 绝对值无法确定。 ④一定量理想气体的焓： ③ QP = ΔH 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 (1) 等容热： QV QP 吸热过程； 放热过程。 ① 状态函数：H = U + pV； ④ ②一定量理想气体： ③ 体积功： 等外压过程： 可逆过程： 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 H = U + pV 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 封闭系统： 体积功： 可逆过程体积功： ，等容过程： ，等压过程： 第 ②次作业：P169 2，3，4。 预习： P171~183 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 [例1-5]在298.15K,100kPa时，反应： H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l) 放热285.90kJ，计算此反应的 W,ΔU, ΔH。如果反应是在298.15K,100kPa下的原电池中进行，能做电功187.82kJ，此时的 Q, W,ΔU, ΔH 又为多少？ 解：(1) 等温等压不作非体积功的化学反应过程 Q= － 285.90kJ ΔH = QP (2) 等温等压作电功的化学反应过程 W′=－187.82kJ 始终态与(1)相同： ΔU, ΔH 不变。 成立的条件? 1.2.3热容(heat capacity) ：C 1、定义 单位：J·K-1 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 摩尔定压热容:Cp,m= Cp /n; 摩尔定容热容:CV,m =CV /n 。 单位：J·K-1·mol-1 积分式： 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 2、热容与温度的关系 或： P645：附录3 一些气体的摩尔定压热容与温度的关系 Cp,m为常数 CV,m为常数 3、理想气体的 Cp、CV 之间的关系 Cp－ CV = nR 或： Cp,m－ CV,m= R 对凝聚相：Cp≈CV；Cp,m≈CV,m 中国石油大学 《大学化学Ⅰ》 课件 1、在孤立系统中发生任何过程，都有ΔU=0,ΔH=0, 结论对吗？ 2、因为H=U+pV,所以焓是热力学能与体积功pV之和，对吗？ 3、热力学第一定律：ΔU=Q+W，有时写成 这两种写法