化学热力学与化学动力学.pptVIP

第5章 化学热力学基础Basis of Chemical Thermodynamics 5-1 化学热力学的研究对象 化学热力学：应用热力学的基本原理研究化学反应过程的能量变化问题 热力学： 主要解决化学反应中的三个问题： ① 化学反应中能量的转化； ② 化学反应的方向性； ③ 反应进行的程度 例如： 5-2 热力学基本概念 三、物质的量：当物质的微粒数或其特定组合数与0.012kg碳-12的原子数相等时，其“物质的量”为1mol. 四、气体： 理想气体状态方程：pV=nRT 道尔顿分压定律：p=p1+p2+p3+p4+……+pi 五、热和功 六、 状态及状态函数:  二、 焓(H)与焓变(△H) 3. H 、ΔH的物理意义： 4. 等压反应热 三、自由能与化学反应进行的方向 四、反应的自发性，熵, 热力学 第二、三定律 5-4 化学热力学的应用 3. 计算化学反应 的焓变  6． 键焓： 小结： 焓变的计算公式 二、生成焓与生成自由能及其应用 注意：标准焓的定义 由?G = ?H - T ?S可见 例3、试用?fGm? 数据判断下列化合物的相对稳定性： HF(g), HCl(g), HBr(g), HI(g) 解： 设计Ag + 1/2Cl2 = AgCl(s)反应热力学循环 ? Ag(s) + 1/2Cl2 = AgCl(s)  ?rH? Ag+(aq) + Cl ?(aq) ?fH? (Ag+，? aq) = 105.4 kJ?mol-1 ?fH? (Cl ?，?，aq) = ?167.3 kJ?mol-1 AgCl(s)的生成热为： ?fH?m=?fH?(Ag+,?aq)+?fH?m(Cl ?,? aq) + ?rH? = 105.4 + (?167.3) + (?65.3) = ?127.2 kJ?mol-1 298K及105Pa下，气态分子断开 1mol化学键的焓变。用B.E.表示。 键焓大小表示了化合物中原子间结合力的强弱 H2O(g) → H(g) + OH(g) ?rH? = 502 kJ?mol-1 HO(g) → H(g) + O(g) ?rH? = 426 kJ?mol-1 由键能估算反应热 ?rHm? ＝?反应物键能－?生成物键能 例3-9 已知反应H2(g) + F2(g) = 2HF(g) 的?fH? (HF，g) = ?268.6 KJ?mol-1，试求H—F键焓。 解：设计热力学循环： ?rH?m H2(g) + F2(g) = 2HF(g) ? ?H? 1= B.E.(反) ?H?2= B.E.(生) ? 2H(g) + 2F(g) ? ?rH?m= B.E.(反) ? B.E.(生) ?rH?m= 2?fH? (HF,g) ? ?fH?m (H2，g) ? ?fH?m (F2,g) = ?268.6 ? 2 = ? 537.2 kJ?mol-1 ?rH?m = ?H? 1 ? ?H?2 ? 2 ? 537.2 = 436 + 155 ? ?H?2 ? 2 ?H?2 = 1/2（436 + 155 + 537.2）= 564.1kJ?mol-1 即，H—F键的键焓为64.1kJ?mol-1。 反应：m A + n B ? x C + y D ?rHm? ＝ ??fHm?,(生成物) - ??fHm?,(反应物) ＝ [x ?fHm?,c + y ?fHm?,d ]- [m ?fHm?,a + n ?fHm?,