化学热力学初步 ﹝2﹞.pptVIP

第2章 化学反应的方向; ; ; ;二、热力学第一定律; ; ;第二节 化学反应的热效应; ; ; ; 二　Hess定律; 1　热化学方程式;书写热化学方程式要注意几点： 1.要注明反应的温度和压力。 2.必须在化学式的右侧注明物质的状态。 3.ΔrH 的单位是KJ·mol-1,对代表同一反应的不同化学计量方程式，ΔrH 的数值大小与方程式中各物质的计量系数之间成正比关系。;2.盖斯定律 若一个反应可以分为几步进行，则各步反应的反应热之和与这个反应一次发生时的反应热相同。 反应热的计算也可利用反应式间的代数关系进行。 （例2-4）;; H2(g) + 1/2O2(g) ? H2O (l)， 可以两种不同途径进行 ? ?rH?　＝　 -285.8 J?mol-1 H2(g) + 1/2O2(g) ?? 　　H2O (l) 　　　　　　　　 ?H1? 　　?H2? ?H4? 　?H3? 2H (g) + O(g) ?? H2O(g) ? 显然，?rH? = ?H1? + ?H2? + ?H3?+ ?H4? = -285.8kJ?mol-1 ;3. 生成焓; ;4　燃烧焓; 第三节 化学反应的方向性;二、熵和熵变 （一）　熵，混乱度 混乱度即体系的混乱程度。 混乱度增大的过程可自发进行，因此体系的混乱度增大有利于反应自发进行。 ;1.体系的混乱度可用一个状态函数表示， 即熵（S）。 熵是一个广度量，具有加和性。 熵的单位是J·K-1。 熵的绝对值是可以知道的。它的大小与体系可能存在的微观状态数有关。 △S即熵变只取决于体系的始终态，而与变化的途径无关。; （二）. 标准熵;（三）化学反应熵变的计算;三Gibbs(吉布斯) 自由能与自发过程;?G = ?H ? T?S ?G ?m = ?H ? m ? T?S ? m;2 ?G = W?max ?G = -nFE (做电功) 应用举例：如手机的充电与放电。; 意义： 当?G 0时， W?max 0,表明自由能被用来对环境作最大有用功，是自发过程。 当?G 0时， W?max 0,表明过程非自发，要使过程进行，必须由环境对体系做功。 当?G = 0时，过程处于平衡状态。 ;3　由?G = ?H - T ?S;4. 非标准态下,反应的方向性由?G的正负值确定 ?G 0 自发 ?G 0 非自发 ?G = 0 平衡 5. G与H，S是具有广度性质 ?rG?m，?rH?m，?rS?m应与具体的化学反 应式相联系 ;6 化学反应中过程自由能变?fG?m的计算 aA + bB === cC + dD 过程自由能变?rG?m为： ?rG?m = ?[?fG?298(生成物)] ??[?fG?298(反应物)] ＝ c ? ?fGm?,c + d ? ?fGm?,d - a ? ?fGm?,a - b ? ?fGm?,b ?rG??、?fG?m的单位为kJ?mol-1 ;7离子生成热： 热力学标准态下，由稳定单质生成1mol 溶于足够大量水，形成相应的离子的无 限稀释溶液时产生的热效应。 相对值：以H+(?，aq)的生成热为零 例题2-10;8 热力学分解温度（求算反应逆转的温度） 298 K时?rGm? 的计算方法： ① ?rGm? ＝ ? ?f Gm?(生成物) - ? ?f Gm?(反应物) ②?rGm? ＝ ?rHm? - 298 ? ?rSm? T K时?rGm? 的计算方法： ?rGm? ＝ ?rHm? - T ? ?rSm? 0 T ?rHm? / ?rSm? 例题2-11; 课堂讨论 ;作业： 5，15