(2)--1-2化学热力学基础.ppt

*敞开体系:与环境有物质交换也有能量交换封闭体系:与环境无物质交换有能量交换孤立体系:与环境无物质、能量交换*1.2.2状态和状态函数状态:体系的所有物理性质和化学性质的综合表现即体系一切客观性质的综合决定了体系的状态；体系的状态：由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的存在形式状态函数:用以确定体系状态的物理量(p,V,T,n)U、H、S、G状态函数是体系本身所固有的性质状态函数特征当系统的状态发生改变时,它的一系列性质也随着改变状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态，与中间变化过程无关。并非所有的状态函数都是独立的，有些是相互关联、相互制约的。例如：P、V、T、n四个只有三个是独立的。*pV=nRT*pV=nRT理想气体状态方程m----气体质量?----气体的密度R----摩尔气体常数M----气体摩尔质量*状态及状态函数状态函数的特征:周而复始变化零。（1）状态函数有特征，状态一定值一定，殊途同归变化等，（2）体系的各个状态函数之间相互制约；（3）状态函数的组合也是状态函数。*容量性质：与物质的量有关的性质(n、m、U、H、G)，具有加和性状态函数的分类强度性质：与物质的量无关的性质(T、?)*1.2.3过程过程：体系在一些具体条件下发生某一变化时，就称之为经历了某一过程(process)常见的过程：恒温过程:ΔT＝0，表示为()T恒压过程:Δp＝0，表示为()p恒容过程:ΔV＝0，表示为()V绝热过程：ΔQ＝0，表示为()Q*途径：体系由一个状态变化为另一种状态，可以经由不同的方式；这种由同一始态变化为同一终态的不同方式，叫做途径。状态函数的改变量决定于过程的始、终态，与采取那种途径来完成这个过程无关。过程的着眼点是始终态，而途径则是具体方式。途径即变化的具体步骤。热不是状态函数。热(Q)：体系与环境之间由于存在温差而传递的能量单位：焦耳（J）1.2.4热、功和热力学能体系从环境吸热:Q0体系向环境放热:Q0功(W)：体系与环境之间除热之外以其它形式传递的能量。单位：焦耳（J）功也不是状态函数体系对环境做功，W0环境对体系做功，W0体积功（膨胀功）：体系由于体积的变化而做的功非体积功：体积功以外的其他功（电功、表面功等）体系内所有微观粒子的全部能量(动能、势能、核能、电子能等)之和热力学能U—内能内能的绝对值无法测知，只能测变化量U是状态函数、为体系本身的性质1.2.5热力学第一定律实质：能量守恒与转化定律Q孤立体系的能量保持不变---能量守恒定律热力学第一定律的数学表达式例题：在压力为101.33kPa和反应温度是1110K时,1molCaCO3分解产生了1molCaO和1molCO2,同时从环境吸热178.3kJ,体积增大了0.091m3，试计算1molCaCO3分解后体系热力学能的变化。解：p外=101.33kPa,?V=0.091m3,Q=178.3kJ，We=-P外?V=-101.33kPa×0.091m3=-9.2kJ体系内能的变化:?U＝Q+W＝178.3kJ+(-9.2kJ)=169.1kJ结果说明体系内能增加了169.1kJ。第1章化学热力学基础1.1物质与化学反应的计量1.2化学热力学的一些基本概念和术语1.3热化学1.3.1化学反应的热效应§1.3热化学thermochemistry热效应：在恒温下，体系只做体积功时，化学反应中的热量变化（反应热）体系只做体积功时?U=Q+W=Q-p?V1化学反应的热效应(反应热)则Q=?U+p?V恒容过程：恒容反应热恒容反应热等于体系内能的变化?V=0，W=02恒容反应热Q=?U+p?V恒压过程:p1=p23恒压反应热H2