化学热力学基础 (2).ppt

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化学热力学基础 §5.1 热力学术语和基本概念 5.1.1 系统和环境 5.1.2 状态和状态函数 5.1.3 过程 5.1.4 相 5.1.5 化学反应计量式和反应进度 5.2.1 热力学能 3 . 热力学能 4. 热力学第一定律 5.2.2 焓 5.2.3 熵 表2-3 一些物质在298K时的标准熵 5.2.3吉布斯自由能 Gibbs Free Energy §5.3 化学热力学的应用 5.3.1 盖斯定律及其应用 5.3.2 生成焓与自由能及其应用 5.3.1、盖斯定律及其应用 5.3.2、生成焓与自由能及其应用 表2-1 一些物质298K时的标准摩尔生成热 标准生成热(生成焓): 在标态和温度T(K)下由稳定态单质生成1摩尔化合物 (或不稳定态单质或其它形式的物质)的热效应(焓变), 叫该物质在T(K)时的标准生成热(生成焓)。 (是一种特定的焓值) 符号:?fHm?(在298K时的标准生成热) 稳定态单质本身的标准生成焓? fH?m = 0 + O2 → CO2 ?fHm? = 394 KJ.mol-1 C石墨 → C金刚石 ?fHm? = +1.9 KJ.mol-1 → C石墨 ?fHm? = 0 生成热(生成焓)不是一个新概念,而是一种特定的焓值。 反应热?rHm?与反应温度有关, 但受温度的影响很小, 在无机化学课程中, 我们近似认为在一般温度范围内?rHm?和298K的?rHm?相等. 任何一个反应的反应热(焓变)等于生成物的生成热之和减去反应物的生成热之和。 ??i? fH?(生成物) = ??i?fH?(反应物) + ?rHm? ?rH?m = ??i?fH?m(生成物) - ??i?fH?m(反应物) 反应物 生成物 III ?rH?m II ??i?fH?m(反应物) ??i?fH?m(生成物) I 参加反应各种稳定态单质 * §5.1 热力学术语和基本概念 §5.2 化学热力学的四个重要状态函数 §5.3 化学热力学的应用 5.1.1 系统和环境 5.1.5 化学反应计量式和反应进度 5.1.4 相 5.1.3 过程 5.1.2 状态和状态函数 系统:被研究对象。 环境:系统外与其密切相关的部分。 敞开系统:与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统:与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统:与环境无物质、能量交换。 状态:系统的宏观性质的综合表现。 状态函数:描述系统性质的物理量。(p,V,T) 特点:①状态一定,状态函数一定。 ② 状态变化,状态函数也随之而变,且 状态函数的变化值只与始态、终态 有关,而与变化途径无关。 始态 终态 (Ⅰ) (Ⅱ) 定温过程:始态、终态温度相等,并且过程中始终保持这个温度。T1=T2 定压过程:始态、终态压力相等,并且过程中始终保持这个压力。p1=p2 定容过程:始态、终态容积相等,并且过程中始终保持这个容积。V1=V2 均相系统(或单相系统) 非均相系统(或多相系统) 系统中物理性质和化学性质完全相同的且与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分,叫做相。 —物质B的化学计量数 化学反应计量式: νA=-a, νB=-b, νY=y, νZ=z 。 反应进度: 单位是mol 反应进度必须对应具体的反应方程式。 5.2.1 热力学能(内能) 5.2.4 自由能 5.2.3 熵 5.2.2 焓 §5.2 化学热力学的四个重要状态函数 系统与环境之间由于存在温差而传递 的能量。 1.热( Q ) 热不是状态函数。 规定:系统吸热:Q 0; 系统放热: Q 0。 系统与环境之间除热之外以其它形式传递的能量 。 非体积功 功不是状态函数 pex V1 体积功: 系统对环境做功,W0(失功) 环境对系统做功,W0(得功) 2.功( W ) 规定: 热力学能(U): 系统内所有微观粒子的全部 能量之和,也称内能。 U是状态函数。

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