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第1章 热化学与能源 ？ 化学反应的方向 1/32 化学热力学及其研究目的 热力学：研究能量相互转化规律的科学。 化学反应过程中的两个变化：物质和能量 3 H2 (g) + N2 (g) = 2 NH3 (g) Q = -92.2 kJ （放热） 化学热力学：研究化学变化与能量变化关系的科学。 讨论化学反应的方向，化学反应进行的程度。 2/32 化学热力学解决什么问题 1. 反应的方向：指定条件下，正反应可否自发进行； 2. 反应的限度：如果能，正反应能否进行到底 ； 3. 反应过程的能量转换：放热？吸热？ 4. 反应机理：反应是如何进行的？ 5. 反应速率。 化学热力学回答前3个问题，但不能回答后2个问 题，后2个问题由“化学动力学” 回答。 3/32 1.1 热力学基本概念 系统 作为研究对象的物质 环境 系统之外，与系统密切相关，影响(物质交换和能量交换)所及的部分 系统分类: 能量交换 物质交换 敞开系统 有 有 封闭系统 有 无 封闭（孤立）系统 无 无 4/32 1.1 热力学基本概念 相 系统中具有相同的物理和化学性质的均匀部分 均匀 不同物质的分散程度达到分子、离子程度 均相，多相（非均相），异相，相转移 牛奶 泥浆 血液 *区别相与聚集态；区别相数和物质种类数；相与物质的量无关 5/32 1.1 热力学基本概念 状态: 指系统总的宏观性质。 由一些物理量确定，如气体的状态由p 、V、T、n 等确定 状态函数:确定系统热力学状态的物理量。 如：p ，V，T，n ，ρ （密度），U （热力学能或内能），H （焓），S （熵），G （自由能）等。 6/32 状态函数的特征 等温过程 等容过程 298 K 1 dm3 （1）状态一定，值一定：一个系统的某 298 K 373 K 2 dm3 1 dm3 个状态函数的值改变，该系统的状态就改 变了。