化学反应的方向性及限度.ppt

第二章 化学热力学初步----- 小结 1、基本概念: 体系和环境、过程和途径、状态函数、标准 状态、封闭体系等。 2、焓和焓变?H： 焓的定义,标准生成焓、反应焓变、热力学第一定 律，等压热效应、等容热效应， 计算焓变（Hess 定律、 ΔfHmθ(T)、 ΔcHmθ(T) 、键焓）。 ΔfHmθ(T)应用等。 第二章 化学热力学初步----- 小结 2、为了净化汽车尾气, 甲研制下述反应(1)的催化剂, 而乙研制下述反应(2)的催化剂: (1) CO(g) = C(s) + 1/2O2(g) , (2) CO(g)+NO(g)= CO2(g)+1/2N2(g) . 通过计算, 从热力学角度评价他们的努力。 已知：298K时 CO(g) NO(g) CO2(g) C(石墨) O2(g) N2(g) ?fH? /kJ?mol-1: -110.5 90.4 -393.5 0 0 0 S? /J?mol-1?K-1: 197.6 ) 210.0 213.6 , 5.73 205.03 192 3、下列反应中释放能量最多的是 A. CH4 (g) + 2O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(g) B. CH4 (g) + 3/2O2(g) = CO (g) + 2H2O(l) C. CH4 (g) + 2O2(g) = CO2 (g) + 2H2O(l) D. CH4 (g) + 3/2O2(g) = CO (g) + 2H2O(g) CH3COOH（aq）+H2O H3O+（aq）+CH3COO-（aq） 并通过计算说明CH3COOH 溶解于水形成C°的溶液时，能否自发进行电离？ 参考书第7题解答： 解： 由 得 即 生成水的等容反应热为 由题意0.20mol H2燃烧生成H2O(l)时所放出的热量 等于量热计所吸收的热量， 量热计的热容为 同理0.10mol 甲苯燃烧放出的热量 等于量热计所吸收的热量: 因此甲苯燃烧反应的 * §2-3化学反应的方向性及限度 3-1自发变化的特征 水从高处流向低处； 热从高温物体传向低温物体； 铁在潮湿的空气中锈蚀； 锌置换硫酸铜溶液反应. 不凭借外力就能发生的过程称为自发过程 有些过程，如298.15K下的H2O不会自动结冰，Cu加入ZnSO4溶液不会析出Zn,铁锈一经形成，它不会自动变成金属铁——不自发变化过程 （1）过程总是自发单向进行，不能自发逆向进行，若使其 逆转，则必须借助外力，即环境对体系做功 （2）自发过程都可以用来做功，且自发过程一旦发生， 体系做功的本领就会降低. （3）自发过程有一定的限度，即趋向于平衡状态. （4）自发过程在实际过程中不一定能实现，自发反应不一 定是快速反应 自发变化的共同特性------不可逆性，这就是热力学第二定律，这是物理化学学习的内容. 3-2 摩尔焓变和自发进行反应的方向性 许多放热反应能够自发进行。例如： H2(g)+ O2(g) ? H2O(l) (298K) = -285.83kJ·mol-1 H+(aq) + OH-(aq) ? H2O(l) (298K) = -55.84kJ·mol-1 最低能量原理（焓变判据）： 1878年，法国化学家 M.Berthelot和丹麦化学家 J.Thomson提出： 自发的化学反应趋向于使系统放出最多的能量. 即放热反应 0 是自发进行的化学反应 显然这一结论能说明许多化学反应进行的情况，但例外的也不少 绝大多数燃烧反应是自发进行的反应。 有些吸热反应也能自发进行.例如： NH4Cl (s) →NH4+(aq)+Cl-(aq) = 9.76kJ·mol-1 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) = 178.32kJ·mol-1 H2O(l) H2