江苏师范大学无机化学课件2.ppt

第二章 热化学 §2.1 热力学术语和基本概念 2.1.1 系统和环境 2.1.2 状态和状态函数 ④状态函数的两种不同性质： 广义性：这种状态函数的数量与系统中物质的量成正比，具有加和性，是系统中各部分状态函数的加和。如m, V等 强度性：这种状态函数的数值与系统的总量无关，由系统本身的特性所决定，没有加和性。如T, p, ?等。 2.1.3 过程 2.1.4 相 2.1.5 化学反应计量式和反应进度 注意 ⑴根据事实正确书写； ⑵质量守恒，电荷守恒； ⑶表明物态。 §2.2 热力学第一定律 2.2.1 热和功 2.2.2 热力学能 2.2.3 热力学第一定律 §2.3 化学反应的热效应 2.3.1 定容反应热 2.3.2 定压反应热 在定压和不做非体积功时，封闭系统从环境吸收的热量等于系统焓的增加。 许多化学反应，如溶液中进行的反应都是在定压反应。 焓变的性质： ①?H只决定于系统的始态和终态，与过程的途径无关。 ②?H随温度的变化而变化，但变化不大。(本书不作考虑) ③?H与反应物或生成物的量成正比(具有加和性) ④?H与物质的存在状态有关(s, l, g) ⑤正反应和逆反应的?H大小相等，符号相反。 ⑥?H0, 吸热反应； ?H0，放热反应。 ⑦焓的绝对值不可测定，使用中只用?H。 注意： ⑴必须注明物质的聚集状态； ⑵正确书写配平反应方程式， 与化学计量式有关； ⑶注明反应温度，因为 与温度有关，不注明时指298.15K。 注意： ⑴参考状态的单质一般都为最稳定单质，个别情况并不是最稳定的。附表一,P674-689 ⑵温度通常指定为25℃(298.15K). ⑶物质B的化学计量数为1，即1mol B物质的等压反应热。 ⑷ 可用来比较化合物的稳定性， 越负，化合物越稳定。 注意： ⑴温度通常是指298.15K； ⑵C和H元素完全氧化的指定产物为CO2(g)和H2O(l)； ⑶物质B的化学计量数为1，1mol B物质完全氧化。 §2.4 Hess定律 1840年瑞士籍俄国化学家 G. H. Hess提出： 1．定律：化学反应不管是一步完成或分几步完成，其总反应所放出的热或吸收的热总是相同的。 2．实质：化学反应的焓变只与始态和终态有关，而与途径无关。因为?H是状态函数。 3．意义：奠定了热化学的基础，使化学反应方程式可以象代数方程那样运算。 4．推论： ⑴正反应与其逆反应的?H数值相等，符号相反。 ⑵ 一步反应的等于多步反应焓变之和。 §2.5 反应热的求算 (正)= (逆) = 始态 终态 中间态 化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热总是相同的。 + = 或 = * §2.1 热力学术语和基本概念 §2.2 热力学第一定律 §2.3 化学反应的热效应 §2.4 Hess定律 §2.5 反应热的求算 1．了解热力学的常用术语和基本概念：系统和环境、过程和途径、 状态函数及其性质、化学计量数和反应进度、热和功等； 本章教学要求 4．学会运用盖斯定律进行反应热的计算。 3.掌握焓、焓变、标准态的概念,学会用标准摩尔生成焓、燃烧焓和键焓进行反应热的计算； 2．掌握热力学能和热力学第一定律； 2.1.1 系统和环境 2.1.5 化学反应计量式和反应进度 2.1.4 相 2.1.3 过程 2.1.2 状态和状态函数 系统：被研究对象。 环境：系统外与其密切相关的部分。 敞开系统：与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统：与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统：与环境无物质、能量交换。 状态：系统的宏观性质的综合表现。 状态函数：描述系统性质的物理量。(p,V,T) 特点：①状态一定,状态函数一定。 ② 状态变化,状态函数也随之而变。 ③状态函数的变化值只与始态、终态 有关,而与变化途径无关。 始态 终态 （Ⅰ） （Ⅱ） 定温过程：始态、终态温度相等，并且过程中始终保持这个温度。T1=T2 定压过程：始态、终态压力相等，并且过程中始终保持这个压力。p1=p2 定容过程：始态、终态容积相等，并且过程中始终保持这个容积。V1=V2 绝热过程：系统变化中与环境无热量交换，Q=0 循环过程：系统由某一状态出发，经过一系列变化，又回到原来的状态的过程。 均相系统(或单相系统) 非均相系统(或多相系统) 系统中物理性质和化学性质完全相同的且与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分，叫做相。 —物质B的化学计量数 化学反应计量式： νA=-