4热力学第一定律的应用.pptVIP

W＝－p(V?－V?)＝－nRT ?H =Qp = n ? ?VapHm =2 ? 40.67 kJ = 81.34 kJ ?U = Qp+ W H2O(g) n = 2mol t2 = 100℃ p2 = 101325Pa H2O(l) n = 2mol t1 = 100℃ p1 = 101325Pa ?U 、 ?H Q、W 例10. 2mol H2O (l,25℃,101.325kPa)在定温定压下汽化为H2O(g,25℃,101.325kPa)，求该过程的ΔU, ΔH, Q 和W 。 已知100℃水的汽化焓为40.67kJ?mol-1 ,水和水蒸气的定压摩尔热容分别为75.31J ? K-1 ? mol-1和33.6 J ?K-1 ? mol-1 。 状态函数的改变量只与系统的始态和终态有关，与变化途径无关。 ?H2 H2O（ g,100℃,101.325kPa H2O（l,100℃,101.325kPa ） ?H1 ?H3 ?H = ? H2O（l,25℃,101.325kPa） H2O（g,25℃,101.325kPa ） —— 在化学变化中的应用 热化学 1. 几个术语 反应进度? 可简写成 1.7 热力学第一定律的应用之三 nB,0、 nB分别为反应前(? =0) 、后(? = ? ) B的物质的量 ? — 反应进度, 其单位为mol Δ? ＝1mol，发生了1mol反应进度 指明相应的化学反应方程式 反应 N2+3H2=2NH3 若? =1mol 则 N2的变化量＝ mol 反应 1／2 N2+3／2H2=NH3 若? =1mol 则 N2的变化量＝ mol 热化学方程式： 注明具体反应条件（T、p、相态、焓变）的化学方程式 化学反应的摩尔热力学能变和摩尔焓变 与化学反应方程式的写法有关 化学反应的标准摩尔焓变 〈待讨论〉 2. 物质的热力学标准态的规定 常用ΔH = Qp 和ΔU =QV 计算反应热效应； 标准状态时的压力—标准压力 py＝100kPa （温度未规定） (规定统一的比较标准) H 和 U 的绝对值不知，怎么办？ 事实 问题 解决办法 规定标准态 T、py 下并表现出理想气体特性的气体纯物质的(假想)状态 T、py下纯液体(或纯固体）的状态 气体的标准态必须具备： 纯物质 理想气体 T、py 气体的标准态： 液体(或固体)的标准态： 溶液和混合物的标准态：〈待讨论〉 3. 盖斯定律 B ?rHm y (T ) = ?rHm,1 y (T )＋?rHm,2 y (T ) 盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成或数步 完成，反应的总标准摩尔焓变是相同的。 A C ?rHm y (T ) ?rHm,1 y (T ) ?rHm ,2y (T ) Hm y (B, 相态,T )—参与反应的物质B单独存在，温度为T， 压力为p y下的摩尔焓。 定义 4. 化学反应的标准摩尔焓变 无意义 ① 定义 在温度T，由参考状态的单质生成物质B (νB＝1) 时的标准摩尔焓变称为物质B的标准摩尔生成焓 (1) 由标准摩尔生成焓 ?fHmy 计算?rHmy 化学反应的 ?rHmy 的计算 “参考状态”指最稳定的状态 磷的参考态是白磷(s)，而不是最稳定的红磷(s) 二者差别只有一个单质—磷 参考状态的单质 （T，标准态） 1mol B （T，标准态） ?rHmy= ?fHmy ?rHmy= ?fHmy （H2O，g，298.15K） 例如 H2O(g)，298.15K 的?fHmy H2（g，298.15K，py ）＋1/2O2（g，298.15K，py ） ＝ H2O（g，298.15K，py ） 反应的特点： 定温变化 始态和终态都处于标准态 终态的物质为B，物质的量为1mol 参考状态的单质 （T，标准态） 1mol B （T，标准态） ?rHmy= ?fHmy 在常温下，石墨和金刚石，哪个是稳定相态？ 参考状态单质的 ?fHmy =？ 在常温下，单斜硫、斜方硫和气态硫，哪个是稳定相态？p565 判断 问题 ② 由?f Hm y 计算?r Hm y 公式推导 思路: （1）质量不灭定律 作用物和产物具有相同种类和相同数量的单