[人文社科]物理化学课件1.ppt

2009-4-14 开始，环境将一定量气体压缩时所作功（即以气体为系统得到的功）为： 节流过程是在绝热筒中进行的，Q=0 ，所以： 气体通过小孔膨胀，对环境作功为： 节流过程的U和H 2009-4-14 节流过程的U和H 在压缩和膨胀时系统净功的变化应该是两个功的代数和。 即 节流过程是个等焓过程。 移项 2009-4-14 焦––汤系数定义： 0 经节流膨胀后，气体温度降低。 称为焦-汤系数（Joule-Thomson coefficient),它表示经节流过程后，气体温度随压力的变化率。 是系统的强度性质。因为节流过程的 ,所以当： 0 经节流膨胀后，气体温度升高。 =0 经节流膨胀后，气体温度不变。 (三) 热化学 1.10 化学反应的热效应 1.11 盖斯定律 1.12 生成热和燃烧热 1.13 反应热与温度的关系—基尔戈夫定律 2009-4-14 1.10 化学反应的热效应 反应热效应 在定压或定容条件下,当产物的温度与反应物的温度相同而且反应过程中不作其他功时,反应系统放出或吸收的热量，称为该反应的热效应。 (1) 定义 热化学是研究化学反应热效应的科学。 符号: 与前面一致 ☆ 热化学的研究对燃料充分利用、合理控制反应具有重要意义； ☆ 反应热的数据可以用来计算其他热力学量，平衡常数。 2009-4-14 定容热效应 反应在定容下进行所产生的热效应为 ,由于不作非膨胀功， ,氧弹量热计中测定的是 。 定压热效应 反应在定压下进行所产生的热效应为 ，由于不作非膨胀功，则 。 (2) 定容热效应与定压热效应 与 的关系 式中△n 是生成物与反应物气体物质的量之差值，并假定气体为理想气体。 或 2009-4-14 (3) 反应进度(extent of reaction ) 20世纪初比利时的Dekonder引进反应进度? 的定义为： 和 分别代表任一组分i 在起始和 t 时刻的物质的量。 是任一组分i的化学计量数，对反应物取负值，对生成物取正值。 设某反应 单位：mol 2009-4-14 注意：反应进度与反应方程式写法有关,但对确定的反应方程式，反应进度与表示它的物质的选取无关： 反应进度被应用于反应热的计算、化学平衡和反应速率的定义等方面。 因此: 应用反应进度，必须与化学反应计量方程相对应。 (3) 反应进度(extent of reaction ) 反应进度为1 mol 时的反应热叫摩尔反应热: 2009-4-14 (4) 热化学方程式的写法 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。 因为U， H的数值与系统的状态有关，所以方程式中应该注明物态、温度、压力、组成等。对于固态还应注明结晶状态。 例如：298.15 K时 式中： 表示反应物和生成物都处于标准态时，在298.15 K，反应进度为1 mol 时的焓变。 p?代表气体的压力处于标准态。 焓的变化 反应物和生成物都处于标准态 反应进度为1 mol 反应（reaction） 反应温度 反应热的表示 (5) 反应热的测量 用“量热计”测量，测出的是QV 求Qp =△H，应用下式换算 或 1. 11 盖斯定律（Hess’s law） 1840年，根据大量的实验事实盖斯提出了一个定律： 　　反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、压力等）不变。 　　应用：对于进行得太慢的或反应程度不易控制而无法直接测定反应热的化学反应，可以用赫斯定律，利用容易测定的反应热来计算不容易测定的反应热。 盖斯定律 例如：求C(s)和 生成CO(g)的反应热。 已知：（1） （2） 则 （1）-（2）得（3） （3） 1.12 生成热(焓)与燃烧热(焓) 标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation） 在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质合成一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓(热)，用下述符号表示：