化学反应进行方向及热力学初步.ppt

第二章 化学反应进行的方向及热力学初步 热化学 (thermochemistry) 热力学术语 (体系、环境、状态、状态函数、途径、过程、热、功、热力学能) 热力学第一定律 化学反应的反应热(定容反应热Q定压反应热Qp 热化学方程式 热力学标准状态 盖斯定律( Hess law) 标准生成焓( Standard Enthalpy of Formation) 标准燃烧热 键焓 2化学反应的方向 自发反应 熵、标准熵 热力学第二、三定律 吉布斯自由能( Gibbs Free Energy) △G自发性( Spontaneity) 化学反应进行的方向 自发性 热力学( Thermodynamics) 定量地研究能量相互转化的过程中所遵循的规律 热力学的术语 体系( system):被研究的物质系统 ◆环境( surroundings): 体系以外与体系相联系的其余部分 [例子] 敞开体系( open system): 体系与环境间既有物质交换,又有能量交换 封闭体系( close system): 体系与环境间没有物质交换,只有能量交换。 孤立体系( isolated systen): 体系与环境间既没有物质交换,也没有能量交换。 例子] ◆一个体系的状态( state)可由它的一系列的物理量来 确定。 例如:气体的状态可由压力(p)、体积(Ⅵ、温度(7及 各组分物质的量(m)来决定。 ◆确定体系状态的物理量(如上例的压力(p)、体积 ()、温度(T)及各组分物质的量(n)),称为状态函数 ( state function)。 状态函数的特征:体系状态一定,状态函数有一定 的值,体系发生变化时,状态函数的变化只取决于体 系的初始状态和终结状态,而与变化的途径无关(“殊 途同归变化等),体系一旦恢复到原来状态,状态函 数恢复原值(“周而复始变化零”) 体系各个状态函数之间是相互制约的,若确定了其 中的几个,其余的就随之而定。例如气体,若知其压 力(p)、体积(V)、温度(T)、各组分物质的量(n)的任 意三个,就能用理想气体方程式pV=nRT求得第四 个状态函数。 ◆体系的状态发生变化时,状态变化的经过称为 过程( process),完成这个过程的具体步骤称为 途径(path) B process:A→B path:A→B A→C→B 恒温过程(△T=0) 热力学常见的过程恒压过程(=0 绝热过程(Q=0) ◆广度(容量)性质和强度性质 广度(容量)性质( extensive properties)的物理量: 与物质的量成正比的物理量,如体积、质量、电量, 具加和性 强度性质( (intensive properties)的物理量 与物质的量无关的物理量,如温度、比重、热容, 不具加和性。