东北大学无机化学课件：第3章 无机化学-化学热力学基础.ppt

第3章 化学热力学基础 化学热力学基本概念 化学反应热效应（焓） 化学反应进行方向的判断（熵，吉布斯函数） 三、过程与途径 过程 恒容过程 绝热过程 恒温过程与等温变化 恒压过程与等压变化 途径 3.2 化学反应热效应 二、恒容反应热 三、化学反应计量式与反应进度 3. 标准离子生成热是指一定温度，标准状态下，稳定单质生成1mol离子所放出或吸收的热。用△fH m? (B, aq ∞)表示，aq ∞表示无限稀释的水溶液。规定：氢离子在无限稀释的水溶液中的标准生成热为零。  六 燃烧焓与反应热 七 键焓与反应热 3.3 化学反应进行方向的判断 二、热力学第二定律 三、能量最低原理 四、熵和熵变 4、熵增加原理 五、Gibbs函数 基尔霍夫（G.R.Kirchhoff） 定律（△rHm ?~ T） 若在298～T K物质无相变，同一反应在另一温度T时的热效应可由下式求得： △rHm ? (T) = △rHm ? (298K)+ △rCp dT 式中△rCp为产物的恒压热容总和与反应物的恒压热容总和之差值。即： △rCp =（∑ Cp）产物 －（∑ Cp）反应物 =∑νB Cp,m(B) νB为相应物质的化学计量数，Cp,m(B)为相应物质的恒压摩尔热容。 1 H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g) ,△H?=285.83kJ · mol-1,则△fHm? （H2O,l)= 2CO(g)→2C(s)+O2(g) ,△H?=221.08kJ · mol-1,则△fHm? (CO,g)= 2 下列函数中，状态函数是 A: H B:Q C: △H D: △U 3 按照热力学上通常的规定，标准生成焓值为0的是 A:C(金刚石) B:白磷 C:O3(g) D:I2(g) 4 下列反应中， 反应的标准焓变与生成物的标准生成焓相同的是 A:CO2(g)+CaO(s)→CaCO3(s) B:1/2H2(g)+1/2I2(g)→HI(g) C: H2(g)+I2(g)→2HI(g) D: H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g) 已知A+B→C+D △H1? = -40.0kJ·mol-1 , 2C+2D→E △H2? = 60.0kJ.mol-1 ,则反应E→2A+2B的△H3? = kJ · mol-1 , A:140 B:-140 C:-20 D:20 补充习题： 7 由下列数据确定NO(g)的△fHm?为 2NH3(g)→N2(g)+3H2(g) △H1?=92.2kJ·mol-1 H2(g) +1/2O2(g) →H2O(g) △H2?=-241.82kJ·mol-1 4NH3(g) +5O2(g) →4NO(g)+6 H2O(g) △H3?=-905.48kJ · mol-1 A: 90.25kJ · mol-1 B: 44.14 kJ · mol-1 C: 228.58 kJ · mol-1 D: 361kJ · mol-1 6 反应C (s)+CO2(g)→2CO(g) ,在298K时热效应为△H?,则该反应的△U= A: △H? B: △H? -298R C:- △H? D: △H?+298R 一、自发过程与可逆过程 1、自发过程：是在一定条件下不需要任何外力推动就能自动进行的过程。 自发过程的基本特征： ? 单向性 ? 具有作非体积功的本领 ? 具有一定的限度 （1）Q的传递方向：高温（T1） 自发 低温（T2），反过程不能自发。 （2）气体膨胀方向：高压（p1） 自发 低压（p2），反过程不能自发。 自然界发生的一切过程都有一定方向和限度，不可能自发按原过程逆向进行。 即：自然界一切实际发生的过程都是不可逆的。 可逆功（Wr） ：可逆过程所作的功称为可逆功。 可逆热（Qr） ：可逆过程体系从环境吸收的热。 可逆过程体系对外做的功最大，而自发过程对外所做的功相对较小。 可逆过程是从实际过程中抽象出来的一种理想化的自发过程，自然界并不严 格存在，自然界的实际过程只能尽量地趋近于它。 2、可逆过程：体系与环境能够同时复原而不留下任何变化痕迹的过程。 或者说，当体系经历某一过程，由某一始态变至某一终态，若能通过一 相应逆过程使体系与环境都恢复到原来状态，则体系所进行的原过程称 为可逆过程。 克劳休斯（Clausius，1