化学 教学课件 作者 王利明陈红梅李双石 主编 1化学反应热效应测量与计算.pptVIP

尚辅网 尚辅网 学习情境一化学反应热效应的测量与计算 北京电子科技职业学院 生物技术系 单元要点 一、反应热的测量 （2） 相 （3） 状态与状态函数 状态函数的性质 （4）过程与可逆过程 （5） 功和热 2. 热化学方程式 3. 反应热的理论计算 （1） 热力学第一定律 （2） 化学反应的反应热与焓 （3） 盖斯定律 盖斯定律示例 3. 反应标准摩尔焓变的计算 (2) 物质的标准摩尔生成焓 1.3.4.2 反应标准摩尔焓变 (3) 反应的标准摩尔焓变的计算 注意事项 尚辅网 尚辅网 了解若干热力学基本概念（如状态函数、 热力学标准态、反应进度、焓等） 1 了解用弹式热量计测量定容热效应 的原理, 掌握反应热的测量方法 2 了解热力学第一定律，掌握qv的实验计算法 3 尚辅网 系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。 环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间。 开放系统有物质和能量交换 封闭系统只有能量交换 1. 基本概念 （1）系统与环境 系统的分类[观看动画1-1] 隔离系统无物质和能量交换 尚辅网 系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称为相。根据相的概念，系统可分为： 单相（均匀）系统 多相（不均匀）系统 相与相之间有明确的界面。 思考： ① 101.325kPa，273.15K(0°C)下，H2O(l), H2O(g)和H2O(s)同时共存时系统中的相数为多少。② CaCO3(s)分解为CaO (s)和CO2(g)并达到平衡的系统中的相数。 答： ① 在此条件下，存在3相（气、液、固各一相； ② 3相（气体1相，固体2相）。 一、反应热的测量 尚辅网 状态函数 用于表示系统性质的物理量X 称状态函数，如气体的压力p、体积V、温度T 等。 状态就是系统一切性质的总和。有平衡态和非平衡态之分。 如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。 状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变化。 一、反应热的测量 尚辅网 状态函数是状态的单值函数。 当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。 以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数压力p和体积V的变化量与途径无关。 外压从3po变为p° VT 3po 一、反应热的测量 尚辅网 系统状态发生任何的变化称为过程。 可逆过程 体系经过某一过程，由状态Ⅰ变到状态Ⅱ之后，如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原，这样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限接近平衡条件下进行的过程。 实现一个过程的具体步骤称途径。 思考：过程与途径的区别。 设想如果你要把20 °C的水烧开，要完成“水烧开”这个过程，你可以有多种具体的“途径”：如可以在水壶中常压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。 一、反应热的测量 尚辅网 物理或化学变化的过程中，系统与环境除热以外的方式交换的能量都称为功。 功的符号规定：（注意功符号的规定尚不统一） 系统得功为正，系统作功为负。 由于系统体积发生变化而与环境所交换的功称为体积功w体。所有其它的功统称为非体积功w ′。 w = w体+ w ′ 一、反应热的测量 尚辅网 在物理或化学变化的过程中，系统与环境存在温度差而交换的能量称为热。 热的符号规定： 系统吸热为正，系统放热为负。 热量q不是状态函数 一、反应热的测量 尚辅网 化学反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。 化学规定：系统放热为负，系统吸热为正。 摩尔反应热指当反应进度为1 mol时系统放出或吸收的热量。 （等容）反应热可在弹式量热计中精确地测量。 1. 反应热的实验测量方法 二、反应热的测量 尚辅网 设有n mol物质完全反应，所放出的热量使弹式量热计与恒温水浴的温度从T1上升到T2，弹式量热计与恒温水浴的热容为Cs(J·K-1)， 比热容为cs(J·K-1kg-1 )，则： 由于完全反应，ξ = n因此摩尔反应热： 二、反应热的测量 尚辅网 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。其标准写法是：先写出反应方程，再写出相应反应热，两者之间用分号或逗号隔开。例如： 标明反应温度、压力及反应物、生成物的量和状态。 书写热化学方程式时应注意： N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l)； 2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)