河北科技大学物理化学课件第2章_热一律.ppt

物理化学电子教案—第二章 热力学的定义、研究内容、基础、特点及意义 热力学的定义、研究内容、基础、特点及意义 第二章 热力学第一定律 §2.1 热力学基本概念 §2.2 热力学第一定律 §2.3 恒容热、恒压热和焓 §2.4 热容与变温过程热的计算 § 2.5 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.6 节流膨胀与实际气体 §2.7 热力学第一定律对相变化的应用 §2.8 热力学第一定律对化学变化的应用 §2.9 离子的标准摩尔生成焓* §2-1 热力学基本概念 一、系统和环境 一、系统和环境 一、系统和环境 一、系统和环境 一、系统和环境 二 系统的宏观性质 二 系统的宏观性质 三、状态和状态函数 三、状态和状态函数 三、状态和状态函数 三、状态和状态函数 四、热力学平衡态 四、热力学平衡态 五、过程和途径 五、过程和途径 五、过程和途径 五、过程和途径 一、热力学能 一、热力学能 二、热和功 二、热和功 体积功及其计算 体积功及其计算 体积功及其计算 体积功的计算举例 体积功的计算举例 体积功的计算举例 体积功的计算举例 上次课内容回顾 三、热力学第一定律 §2. 3 恒容热、恒压热和焓 一、恒容热 QV 二、恒压热（QP)和焓（H） 二、恒压热（QP)和焓（H） 三、QV = ?U 与 Qp = ?H 关系式的意义 §2.4 热容与变温过程热的计算 一 热容 二. Cp,m与CV,m的关系 二、Cp,m与CV,m的关系 三、热容与T和p的关系 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2-5 单纯pVT过程热数据的计算 §2.7 热力学第一定律对相变化的应用 (相变化的热力学数据计算) 一、相变 二、摩尔相变焓 三、摩尔相变焓随温度的变化 三、摩尔相变焓随温度的变化 四、相变化过程ΔH、ΔU、W、Q 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 四、相变过程ΔU、ΔH、Q、W的计算 一、反应进度 一、反应进度 一、反应进度 二、摩尔反应焓 二、摩尔反应焓 三、等压热效应Qp,m与等容热效应QV,m的关系 四、物质的标准态 五、标准摩尔反应焓 五、标准摩尔反应焓 五、标准摩尔反应焓 六、标准摩尔反应焓的计算→标准摩尔生成焓 六、标准摩尔反应焓的计算→标准摩尔生成焓 六、标准摩尔反应焓的计算→标准摩尔生成焓 六、标准摩尔反应焓的计算→标准摩尔燃烧焓 六、标准摩尔反应焓的计算→标准摩尔燃烧焓 七、标准摩尔反应焓随温度的变化—基希霍夫公式 七、标准摩尔反应焓随温度的变化—基希霍夫公式 七、标准摩尔反应焓随温度的变化—基希霍夫公式 总结：化学反应热力学数据计算 总结：化学反应热力学数据计算 总结：化学反应热力学数据计算 八、非等温反应过程热的计算举例 1. 恒压燃烧反应最高火焰温度 2. 恒容爆炸反应最高温度、压力 2. 恒容爆炸反应最高温度、压力 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章总结 本章要求 1.条件：恒温反应 ① 凝聚态反应： Q=ΔrU=ΔrH ②有气相参加的反应 (2)恒温恒压反应(敞口瓶)： (1)恒温恒容反应(封口瓶)： W=0； (3)同一化学反应(p65) 恒压、W′=0条件下进行1 molξ 恒容、W′=0条件下进行1 molξ QV=ΔrU W=0； ΔrH ΔrU Qp=ΔrH 例．25℃，100kPa下5mol H2O(l)发生下列反应， H2O(l)→H2(g)+0.5O2(g)，求过程的W、ΔrU及ΔrH。已知 若反应在298K,恒容条件下进行？ 1. 恒压燃烧反应的最高火焰温度 利用状态函数法：设计包含298.15 K标准态下的反应途径 非等温反应——绝热反应为例: 2. 恒容爆炸反应的最高温度、最高压力 （恒压、绝热） （恒容、绝热） 设反应物起始温度均为T1，产物温度为T2，整个过程恒压绝热： ΔH1 ΔH2 =0 当系统有不参加反应的惰性物质，若反应前后惰性物质状态也发生变化，则计算热时也要考虑进去。 ΔU1 ΔU2 =0 设反应物起始温度均为T1，产物温度为T2，整个过程保持绝热恒容： 代 入 得到最高温度T 根据理想气体状态方程得最高