第1章化学反应中的质量关系和能量关系技巧.pptVIP

应用热化学反应方程式和物质的标准摩尔生成焓 计算标准摩尔反应焓变;1.2 化学中的计量;;1. 理想气体状态方程;1. 理想气体状态方程;常数R的取值与P、V的单位有关:;理想气体状态方程的应用：;2. 理想气体分压定律;气体的分压 （PB ）： 即气体混合物中某一组分气体（B）对器壁所 施加的压力； 分压PB 等于相同温度下，该气体单独占有与 混合气体相同体积时所产生的压力。;1801年，英国物理学家、化学家道尔顿经过大量的实验观察发现： 气体混合物的总压等于各气体分压的总和 这就是道尔顿的气体分压定律， 写成数学式是：P总= P1 ＋P2 ＋P3 ＋ … 或;若组分气体B和混合气体的物质的量分别为 nB和n总。混合气体的体积为V，则它们的压 力分别为： （1） （2） (1)式÷ (2)式 得： ;同理，根据 PV = nRT 同温同压下，则有;1.3 化学反应中的质量关系;任一化学反应： c C + d D = y Y + z Z 移项得： 设 则有： 可写为化学计量式的通式： B 表示反应物和生成物； υB 为数字或简分数, 称为物质B 的化学计量数 (即B前面的系数); vB 表示了相应物质在反应中变化的量； 规定：反应物的化学计量数 vB为负 生成物为化学计量数 vB为正 同一化学反应，方程式写法不同，化学计量 数vB即不同，vB 即为物质B前面的配平系数 （注意考虑正负号）。;2. 反应进度;例如： N2 + 3H2 = 2NH3 ? 反应开始时 nB/mol 3 10 0 0 t时刻时 nB/mo1 2 7 2 则 ΔnB/mol -1 -3 2 1 ? ;(2) 如果同一反应的方程式书写不同（即计量数vB 不同），则在相同物质的量变化情况下（即ΔnB 相同），反应进度（?）值不同；;1.4 化学反应中的能量关系;1.4.1 基本概念和术语; 1. 体系和环境 ;敞开体系：体系与环境之间有物质交换和能量交换 封闭体系：体系与环境之间无物质交换，有能量交换 孤立体系：体系与环境之间无物质交换和能量交换; 2. 状态和状态函数; 状态函数的特征： (1) 状态一定，状态函数值一定 (2) 同一体系的状态函数之间往往有一定的联系 (PV=nRT) (3) 体系状态变化时，状态函数的变化量只与体系的起 始和最终状态有关, 与变化的具体途经无关 ，如： ;理想气体 T1＝300K; 3. 热和功;有关“热和功”概念的注意点：;热力学能：体系内部所含的总能量 (又称为内能) 用符号 U 表示；单位：kJ/mol 注意： (1)由于体系内部质点运动及相互作用很复杂，因而热力学能的绝对值难以确定； (2)热力学能是体系自身的属性，即热力学能是体系的状态函数 ; 孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换 形式，但总量不变（能量守恒定律）。 封闭体系中，环境对体系做功（W），同时 体系从环境吸热（Q），使其热力学能由U1 的状态变到U2的状态， 那么，U1与U2有何关系呢？ 根据能量守恒定律， 则体系热力学能的变化?U应为 ?U= U2 - U1 = Q+W;即：封闭体系中热力学能的变化ΔU 等于 体系吸收的热和从环境所得功之和。 ;1.4.2 反应热和反应焓变;1. 恒压反应热和反应焓变;对于有气体参加或生成的反应，可能会引起体积变化（由V1变到V2），则体系对环境做的功 W 为： W = Fl = PSl = -P?V = -P(V2 - V1） 对