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工科化学（Engineering Chemistry）;2;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;工科化学 (Engineering Chemistry);第1章 化学反应的基本原理;1. 系统与环境 系统（system）:在化学热力学中被研究的对象; 环境 （surroundings）:指系统之外，与系统密切相 关、影响所能及的部分。 ;; 所谓均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量 级。 相与相之间有明确的界面，超过此相界面，一定有 某些宏观性质（如密度、组成等）发生突变。 ;相的分类;广度性质（extensive properties）: 有些状态函数，如物质的量、 质量等具有加和性的性质。 强度性质（intensive properties）:另一些状态函数，如温度、 密度等不具有加和性的性质。; 一个过程可以由多种不同的途径来实现。而状态函数的改 变量只取??于过程的始态和终态，与采取哪种途径来完成这个 过程无关。即过程的着眼点是始态和终态，而途径则是具体方 式。;; 9 17 2 ;1.1.2 热力学第一定律（first law of thermodynamics）;2. 功 (work) 定义：以W表示。 功（W）与途径有关，不是状态函数;体积功的推导;定义： 指系统内一切能量的总和，(以U表示)。 U是状态函数，热力学能变化只与始态、终态有关，与变化途径无关。至今尚无法直接测定，只能测定到 ?U。 ?U = U2 – U1; 系统与环境之间的能量交换有两种方式，一种是热传递， 另一种是做功。在化学中的功有体积功、电功和表面功等，本 章所研究的仅是体积功，不考虑非体积功。;1.化学反应的热效应（heat effect） 定义：是指当生成物与反应物的温度相同时，化学反应过程 中所吸收或放出的热量。化学反应的热效应一般称为反应热， 通常有等容反应热和等压反应热两种。;? Q p与Q v的关系 ： ΔU = QV ， QV = QP –pΔV 由于pV=nRT 则： Qp = QV +ΔnRT;? 由于H是状态函数U、p、V的组合，所以焓H也是状态函数。 ? 焓变ΔH ： 吸热反应（endothermic），ΔH 0 放热反应（exothermic）， ΔH 0 ;3. 盖斯定律（Hess’s law）; 对于气相系统，每种气态物质的压力均处于标准压力p?的 状态称为标准态；对于液体或固体，其标准态是指处于标准压 力p?下的纯液体或纯固体；对于理想溶液，其标准态是指处于 标准压力p?下，浓度为标准浓度c?时的状态，即为该溶液的标 准态。;2 反应的标准摩尔焓变（standard molar enthalpy change of reaction ）;3. 物质的标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation ） 对于单质和化合物的相对焓值，规定在标准状态时，由指 定单质生成单位物质的量的纯物质时反应的焓变，叫做该物质 的标准摩尔生成焓，以符号ΔfH?m(298.15K)来表示，单位为 kJ·mol-1。 符号中的下标f表示生成反应，上标?代表标准状态，下标 m表示此生成反应的产物必定是单位物质的量（即1mol）， 298.15K为参考温度。; 指定单质通常是温度为298.15K和标准压力p?时 的最稳定单质。如氢是H2(g)，氧是O2(g)，溴是Br2(l)， 碳是石墨，磷例外，指定单质为白磷，而不是热力学 上更稳定的红磷。 ; 对于一般的化学反应方程式： ;⑴ 书写反应方程式时一般要注明物质的状态，比如g (气态)、 l (液态)、s（固态）、aq (水合)等。 ⑵ 反应方程式中的化学计量数，对反应物取负值，对产物取 正值。换句话说，是反应中所有产物的标准摩尔生成焓减 去所有反应物的标准摩尔生成焓，同时所有的化学计量数 也不能遗漏。 ⑶ 若系统的温度不是298.