《无机化学》课件-2.6.2-反应进度和热化学方程式.pptx

第 2 讲 化学热力学基础 知 行 合 一 、 经 世 致 用 2.6 反应进度和热化学方程式2.6 Extent of Reaction and Thermodynamic Equation 知 行 合 一 、 经 世 致 用任一化学反应：上式也可写成： 或简化为： a A + d D = e E + f F 0 = e E + f F ? a A ? d D 0 = ∑ υ B B B? B 代表反应物或产物? υ B 为物种 B 的 化学计量数- 可以是整数或分数- 对反应物取负值，对产物取正值化学计量数 υ B 知 行 合 一 、 经 世 致 用- 表示 化学反应进行的程度 或 物质 变化进展的程度 ， 用符号 ξ 表示 。设有一化学反应： υ A A + υ B B = υ C C + υ D Dn 0 (B) ： t = 0 时物种 B 的物质的量； n (B) ： t = t 时物种 B 的物质的量； ξ ： 单位为 mol 。ξ =n (B) – n 0 (B) υ B则反应进度为： 知 行 合 一 、 经 世 致 用例： 合 成 氨 反 应 ： t 0 时 n B / mol t 1 时 n B / mol t 2 时 n B / molN 2 (g) 3.0 2.0 1.5+ 3H 2 (g) →10.07.05.52NH 3 (g) 0 2.0 3.0 ξ 0ξ 1ξ 2ξ 1 =2.0 – 3.0 ?1= 1.0 moln 1 (N 2 ) ? n 0 (N 2 ) υ N 2=ξ 1 =n 1 (H 2 ) ? n 0 (H 2 ) υ H 2 7.0 – 10.0= = 1.0 mol ?3ξ 1 =2.0 – 0 +2= 1.0 moln 1 (NH 3 ) ? n 0 (NH 3 ) υ NH 3=ξ 2 = 1.5 mol 知 行 合 一 、 经 世 致 用 ξ = 1.0 mol 的含义- 表 明 按 化 学 反 应 计 量 式 进 行 了 摩尔级反应 。- 如合成氨反应 N 2 (g) +3H 2 (g) → 2NH 3 (g) ，即表示： 1 mol N 2 和 3 mol H 2 反应并生成了 2 mol NH 3 。 知 行 合 一 、 经 世 致 用- 在化学热力学中，一个反应的热力学函数的改 变量，比如热力学能变 ? U 或焓变 ? H 等，与 反应进度有关。- 反应进度不同， ? U 或 ? H 也就不一样。 知 行 合 一 、 经 世 致 用摩尔恒容反应热- 反应进度 ξ = 1 mol 时的恒容反应热 ，以 Q V,m 或 ? r U m 表示，又称为 摩尔反应热力学能变，单位为 kJ ? mol -1 ，其中 “ m” 为 mole 的词头。摩尔恒压反应热- 反应进度 ξ = 1 mol 时的恒压反应热 ，以 Q p,m 或 ? r H m 表示，又可称为 摩尔反应焓变。 根据恒压反应热与 恒容反应热之间的关系式 Q p = Q V + ? nRT知 行 合 一 、 经 世 致 用 - ? n 为 反 应 前 后 气体物质 的 化学计量数之差 。如： 柠檬酸固体的燃烧反应为 C 6 H 8 O 7 (s) + 9/2O 2 (g) = 6CO 2 (g) + 4H 2 O(l) ? n = 6 – 4.5 = 1.5 知 行 合 一 、 经 世 致 用 在 热 化 学 研 究 中 ， 为 了 比较不同化学反应的反应热大小 ，需要规定一个共同的比较标准，或者说定一个基线。热力学标准状态 知 行 合 一 、 经 世 致 用热力学标准状态- 某物质处在 温度 T 和 标准压力 p 时的状态，称为热力学标准状态， 简 称 标准态 。- “”为标准态的符号，读作“标”。-标准压力 p = 100 kPa 。 知 行 合 一 、 经 世 致 用 老师，请问标准态和我们前面学习的标准 状况，这两个概念 是一样吗？ 标准状况 - 温度： 273.15 K - 压力： 101.325 kPa知 行 合