物理化学简明教程第四版课件07-1.ppt

§1、1 热力学的研究对象 热力学的理论基础： 第一定律 第二定律 第三定律 §1.1 热力学的研究对象 局限性： §1.3 能量守恒——热力学第一定律 §1.3 能量守恒——热力学第一定律 Gay-Lussac-Joule实验 标准摩尔焓变 6 Hess定律（Hess’s law） Hess定律 Hess定律 2 标准摩尔燃烧焓 标准摩尔燃烧焓 标准摩尔燃烧焓 利用燃烧焓求化学反应的焓变 第一章 热力学第一定律复习 二.热力学第一定律 三.热力学第一定律应用 三.热力学第一定律应用 四.解决热力学有关问题时，应注意： 1.明确系统 2.明确初终态 3.明确体系经历实际过程的特点 4.求ΔU、ΔH时可通过设计途径求 5.求Q、W时必需按实际过程求 什么是标准态？ 气体的标准态为： 温度为T、压力 时且具有理想气体性质的状态 液体的标准态为： 温度为T、压力 时的纯液体 固体的标准态为： 温度为T、压力 时的纯固体 标准态不规定温度，每个温度都有一个标准态。 一般298.15 K时的标准态数据有表可查。 焓的变化 反应物和生成物都处于标准态 反应进度为1 mol 反应（reaction） 反应温度 若参加反应的物质都处于标准态，当反应进度为1 mol 时的焓变，称为标准摩尔焓变 用符号 表示 5 反应热的测量 §1.10 化学反应的热效应 弹式绝热量热计 测定定容热效应ΔrU 1840年，Hess(盖斯)根据实验提出了一个定律： 反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同。 应用：对于进行得太慢的或反应程度不易控制而无法直接测定反应热的化学反应，可以用Hess定律，利用容易测定的反应热来计算不容易测定的反应热。 Hess定律只对等压过程或等容过程才完全正确，热力学第一定律建立后，Hess定律就成了必然结果，为什么？ 例如：求C(s)和 生成CO(g)的反应热。 已知：（1） （2） 则 （1）-（2）得（3） （3） 根据Hess定律，热化学方程式就象普通的简单的代数式一样可以相互加减。 注意： 1.反应条件应相同，是等压则各步均应等压。 2.条件（T, P 或 V）相同的反应和聚集态相同的同一物质才能抵消。 3.反应式乘或除一个数时，反应热效应数值也必须同乘或同除以该数。 没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。 生成焓仅是个相对值，相对于标准状态下最稳定单质的生成焓等于零。 1 标准摩尔生成焓 在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下单位物质的量（1mol）物质B的焓变，称为物质B的标准摩尔生成焓，用下述符号表示： （物质，相态，温度） §1.11 生成焓及燃烧焓 什么是最稳定的单质呢？如298.15K，标压下，碳有石墨、无定型及金刚石三种相态，其中只有石墨是最稳定的相态，故生成反应中当涉及到最稳定的单质碳时必须是石墨。 例如：在298.15 K时 这就是HCl(g)的标准摩尔生成焓： 反应焓变为： 标准摩尔生成焓 为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。 利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变： 在标准压力 和反应温度时（通常为298.15 K） 标准摩尔生成焓 标准摩尔生成焓 例如有反应 根据状态函数性质 下标“c”表示combustion 上标“y”表示各物均处于标准压力下 下标“m”表示反应物为1 mol时 在标准压力下，反应温度T时，1mol物质B完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧焓（Standard molar enthalpy of combustion） 用符号 (物质、相态、温度)表示。 或 指定产物通常规定为： 金属? 游离态 显然，规定的指定产物不同，焓变值也不同，查表时应注意。 298.15 K时的标准摩尔燃烧焓值有表可查。 例如：在298.15 K及标准压力下： 则 显然，根据标准摩尔燃烧焓的定义，所指定产物如 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T时，其值均为零。 氧气是助燃剂，燃烧焓也等于零。 化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧