化学原理（10）.ppt

* 化学原理 Chemical Principles （10) 4、热 ( Heat ） 由于温度的差别而在体系和环境之间传 递的能量形式。 热的符号; 体系吸热为正，放热为负 6、功 ( Work ) 除热以外，在体系和环境之间传递的能量 形式。 功的符号： 体系做功为负 ，环境做功为正 体积功 ( Expansion work ) 当体系的体积变化时， 反抗外压所作的功 pex Pex : 外压 ΔV：体积的变化值 7、内能 ( Internal energy ) 　　体系内部所有粒子的能量的总和 ( 不包括 体系宏观运动的动能和势能） 　　内能是状态函数，广度性质 5.2 热力学第一定律 The First Law of Thermodynamics 对封闭的、静止的、无外场作用的体系 5.3 热化学（Thermochemistry) 研究化学反应及其相关的物理过程的热 效应的分支学科称为热化学。 反应热测定与理论计算的重要性 (1) 安全生产及经济合理地利用能源 (2)理论上计算平衡常数及其它热力学量 的必需。 (3) 追踪、研究反应历程和分子间相互作 用（生物热化学、热动力学等） 1. 反应热 （heat of reaction) 化学反应的热效应通常是指反应在等 温且不作非体积功的条件下进行时，系统 吸收或释放的热量。 若反应在等温等压下进行,则称为等压热效应Qp; 若反应在等温等容下进行，则称为等容热效应QV。 2、反应热的测量（Measurement of heat for reaction) 量热计 (Calorimeter) ３、焓 ( Enthalpy ) 定义： H :　焓，状态函数，广度性质 当反应在等压且不作非体积功的条件下进行时 当反应在等容且不作非体积功的条件下进行时 4. 反应进度（extent of reaction) 3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g) 化学反应的通式： n0(t=0) 9mol 4mol 0mol n1(t=t1) 6mol 3mol 2mol n2(t=t2) 3mol 2mol 4mol B: 反应系统中的某种物质（反应物或产物） νB: 物质B的化学计量数 （stoichiometric number of substance B),反应物为负值， 产物为正值。 （0 = 2NH3-3H2-N2) Define: ξ： 反应进度 Δξ也称为反应进度 单位：mol 对给定的反应，反应进度的数值与计量 方程式的写法（即νB的值）有关。 5. 反应的摩尔焓变和反应的摩尔内能变 (change of molar enthalpy of reaction and change of molar internal energy of reaction) νB(g): 反应方程式中气体物质的化学计量 数 6. 热化学方程式 7、 反应热的计算 （1） 反应的标准摩尔焓变 Standard change of molar enthalpy of reaction 当反应系统中所有的物质都处于各自的标 准态时，反应的摩尔焓变称为反应的标准 摩尔焓变，记作 ΔrHmθ。 物质的标准态： 气体：在标准压力下，具有理想气体性质的纯 气体 纯固（液）体：在标准压力下的纯固（液）体 标准压力 ： pθ= 100 kPa (历史上 pθ = 101.325 kPa) 纯H2 纯O2 纯 H2O 理想气体 理想气体 液体 100 kPa 100 kPa 100 kPa （2） 反应热的计算 ① 标准摩尔生成焓 standard molar enthalpy of formation 　(a) 定义： 在指定温度下，由稳定单质生成指定相 态下的物质的反应（称为该物质的生成反 应）的标准摩尔焓变，称为该物质在此温 度下并处于指定相态下的标准摩尔生成焓， 记作 （b）计算公式： ΔH1 ΔH2 ② 标准摩尔燃烧焓 standard molar enthalpy