热力学第一定律和热化学：基本概念.pptVIP

2014-07 * 上述三式称为理想气体在只做体积功的条件下的绝热过程方程式，它们表示了理想气体在绝热可逆过程中p、V、T 之间的关系。 理想气体绝热过程方程式 2014-07 * 2.绝热过程的功 该功的计算式既可用于绝热可逆过程又可用于绝热不可逆过程，因它是借助于内能的改变量来进行计算的。 2014-07 * = nCV,m(T1 -T2) 理想气体绝热 = 0 恒容; 自由膨胀; 凝聚体系( ?V ? 0 ) 体积功的计算式小结 2014-07 * 研究化学反应热效应的科学称热化学 是热力学第一定律在化学反应过程中的应用 内容包括 一、定容反应热与定压反应热 二、热化学方程式 第八节 热化学和化学反应的热效应 2014-07 * 对恒温的化学反应, 若反应物质是理想气体或液固体, 则右图中恒温pVT过程的内能变化 ?UT = 0. 反应物T, p, V ?Hp, ?Up 产 物T, p, V ?UT Qp－QV = ?Hp－?UV = ?Up + ? (pV)p －?UV = ? (pV) p = p? V Qp, QV 之差相当于恒压过程中体系对环境所作的体积功. 一般只须考虑反应前后气态物质体积的变化. Qp－QV = ?n(g)RT Qp, m－QV, m = ??B(g) RT 一、恒容反应热与恒压反应热的关系 2014-07 * 氯化铵吸热分解和放热合成(气相中) 放热反应 2Na + 2H2O = 2NaOH(酚酞变红) +H2 2K + 2H2O = 2KOH + H2(燃烧) 化学反应伴随热效应图片 吸热反应Ba(OH)2?8H2O + 2NH4NO3 = Ba(NO3)2 + 2NH3 + 10H2O 体系吸热使潮湿木板上的水结 冰, 并与锥形瓶粘连 体系发生化学反应, 引起各物种的物质的量(体系性质之一, 状态函数)发生变化, 从而使体系的各种状态函数发生改变(如?U, ?H), 并产生热效应(如 QV, Qp). 2014-07 * 是表示化学反应与热效应关系的方程式：除写出通常的计量方程以外，还要注明物质的状态、温度、压强和反应热效应。 通常气态用(g)表示，液态用(l)表示，固态用(s)表示，水溶液用(aq)表示，若固态的晶型不同，则应注明晶型，如C(石墨)，C(金刚石)。 二、热化学方程式 2014-07 * Qp,1 = ?H1 C(s)+O2(g)T, p CO2(g) T, p Qp,3 = ?H3 CO(s) + O2(g) T, p Qp,2 = ?H2 难以测量 因 ?H1 = ?H2 + ?H3 故 Qp, 1 = Qp, 2 + Qp, 3 得 Qp, 2 = Qp, 1 ? Qp, 3 第九节 盖斯定律 盖斯定律：一个化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其热效应总是相同的。或者说为:在整个过程恒容或恒压的条件下, 化学反应热仅与始终状态有关, 而与具体途径无关。 2014-07 * 第十节 几种热效应 + + dD T, p? 纯, pg aA T, p? 纯, pg gG T, p? 纯, pg hH T, p? 纯, pg 物质的标准摩尔焓 : 处于标准态的物质B 的摩尔焓. 标准态：在压力p0及温度为T时的纯液体、纯固体和具有理想气体性质的纯气体。 2014-07 * 生成热: HCl的生成反应 无色HCl遇水蒸汽变成白色酸雾 MgO的生成反应 KCl生成反应 焰火是各种金属粉末与氧气的化合 一、生成热 2014-07 * 298.15K时的值可以从手册查出. 稳定态单质的标准摩尔生成焓为零. 标准摩尔生成焓及其应用 C(石墨) + O2(g) = CO2(g) H2(g) + S(正交) + 2O2(g) = H2SO4(l) 2Hg(l) + Cl2(g) = Hg2Cl2(s) 如常温下, 对一定相态的物质B, 仅是温度的函数. 物质的标准摩尔生成焓 : 一定温度下由最稳定单质生成 1 mol 的物质B 的标准摩尔反应焓. 与物质特性和温度有关. 2014-07 * 有关稳定单质 p?, T (纯态) ?H1 ?H2 通常可查得298.15K下各物质的标准摩尔生成焓, 来计算该温度下任一反应的标准摩尔反应焓. aA p?, T (纯态) bB p?, T (纯态) yY p?, T (纯态) zZ p?, T (纯态