无机化学 第二章 化学反应的方向.pptVIP

热力学是研究自然界各种形式能量之间相互转化的规律，以及能量转化对物质影响的科学。 ★ 等温过程(isothermal process) : △T=0 ★ 等压过程(isobaric process) : △P=0 ★ 等容过程(isovolumic process) : △V=0 ★ 绝热过程(adiabatic process): Q=0 ★ 循环过程(cyclic process) : 系统中任何状态函数的 改变值均为0 ★ （1）一次膨胀，p外＝100kPa ，We= -p外ΔV = - 300J 注意： ★ ?可以是正整数、正分数或者零。 ★对于同一反应方程式，?的值与选择何种物质来求算无关。 ★反应式写法不同，或者说化学反应的基本单元定义不同，反应进度也不同。 （求算? 时必须写出具体的反应方程式） Hess定律的意义 ★预言尚不能实现的化学反应的反应热。 ★计算实验测量有困难的化学反应的反应热。 物质B的标准摩尔燃烧焓： 1mol标准态某物质B完 全燃烧（或完全氧化）生成标准态稳定产物时的焓 变。 符号：Δc Hm? ( “ c ”表示combustion) 单位：kJ ·mol-1 自发过程(spontaneous process)：不需要任何外力推动就能自动进行的过程。 例1：在1000℃下用H2能否将CdS还原为Cd？ (已知 H2(g) + S(g) → H2S(g) △rGm,1θ = -49.10 kJ·mol-1 Cd(g) + S(g) → CdS(g) △rGm,2θ = -122.7 kJ·mol-1 ) 例2： CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) △f Hmθ(kJ·mol-1) -1207 -635 -394 △f Gmθ(kJ·mol-1) -1129 -604 -395 求：（1）1000K时反应能否自发进行； （2）反应自发进行的最低温度。 第二节 化学反应的热效应 ①气体: 指压力或分压为标准压力的理想气体; ②液体、固体: 标准压力下相应最稳定的纯净物; ③溶液中溶质: 标准压力下溶质的质量摩尔浓度为 1mol·kg-1或物质的量浓度 1mol·L-1且符合 理想稀溶液定律。 热力学标准态: 标准态对温度没有规定，不同温度下有不同标准态 2. 标明每种反应物和每种产物的聚集状态和晶形。 （gas, liquid, solid, crystal, aqueous solution） 3. 标明反应温度和压力。若不写温度，是指298.15 K，标准态下进行的反应要标“?” 。 书写“热化学方程式”注意事项： 1. 反应热与方程式的写法有关，必须写出完整的 化学反应计量方程式 4. 要表明相应的反应热，且△H值必须与反应式相 对应；相同条件下，正、逆反应的摩尔焓变数值 相等，符号相反。 第二节 化学反应的热效应 　1840年，俄国化学G.H.Hess提出：一个反应无论一步完成，还是分数步完成，其热效应相同；或过程的热效应与途径无关。 （二） Hess定律 第二节 化学反应的热效应 例：已知在298.15K下，下列反应的标准摩尔焓变：(1)C(gra)+ O2(g) = CO2(g) =-393.5kJ﹒mol-1 (2)CO(g)+ 1/2O2(g) = CO2(g) =-282.99kJ﹒mol-1 求：(3)C(gra)+ 1/2O2(g) = CO (g) 的 ？ 解： 第二节 化学反应的热效应 （一）标准摩尔生成焓 由于“焓”（H ）的绝对值无法测定， 故规定：最稳定单质的 △fHm?(T ) = 0 kJ·mol-1 例如： C（s,石墨）， P（白）， Cl2 (g) ，Br2 (l) ，I2 (s) 的△fHm?均为0 定义：在热力学标准状态及指定温度下，由最稳 定单质生成1 mol某物质的过程的焓变，称为该物 质的标准摩尔生成焓。 符号：△fHm? (T ) ，（“f”表示formation） 单位：kJ·mol-1 第二节 化学反应的热效应 三、 生成焓 (产物) (反应物) 根据Hess定律 (产物) = (反应物) + = (产物) － (反应物) 产物 反应物 单质