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(1)同一物质可因不同的聚集状态而形成不同的相。如:水、蒸气、冰为不同的相。 (2)一个相并不一定是一种物质。如:空气或溶液。 (3)聚集状态相同的物质放在一起,并不一定是单相系统。如:水和油。 标准状态: 气体: p = p? =100kPa 液,固体:p? 下,纯物质 溶液:溶质B,bB=b? =1mol·kg-1 cB=c? =1mol·dm-3 对于任意反应 aA+bB = cC+dD ,可写成: 0 = - a A - b B + c C + d D 也可写成:0=?B ?B B ?B 称为化学计量数,即化学式前的系数。 反应物的化学计量数为负 (?B 0); 产物的化学计量数为正 (?B 0)。 B 泛指反应式中的物质 。 (2)反应进度 根据我国国家标准GB3102.8—93,对于反应0=?B?BB 反应进度: d ? = 积分后得:?? = ? = (?0 ?=0 Δ? = ? ) 单位:mol 反应进行到某一时刻时,? = 当反应进度 ? = 1mol时,?nB = ?B ,即:反应中各物质的物质的量的变化量在数值上等于该物质的化学计量数。 对于任意反应 aA+bB = cC+dD 反应进度为 1mol 时意味着反应消耗掉a mol物质A, b mol物质B,同时生成了c mol物质C和d mol物质D. * * 1.1 化学反应中的能量关系 1.1.1 几个基本概念 1.1.2 焓变与反应热 系统(system) : 研究的对象称为系统。 环境(surroundings) : 系统以外与系统有关的其他物质。 1. 系统与环境 例如: 1.1.1 几个基本概念 系统与环境之间常进行着物质和能量的交换,根据交换情况的不同热力学系统通常分为三种类型: 敞开系统:系统与环境之间既有物质的交换,又有能量的传递; 封闭系统:系统与环境之间只有能量的传递,没有物质的交换; 孤立系统:系统与环境之间既无物质的交换又无能量的传递。 敞开系统 ? 封闭系统 孤立系统 相(phase):系统中任何具有相同的物理性质和化学性质并与其它部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分。 只含一相的称为单相系统。 空气 酒精和水 两相和两相以上的系统称为多相系统。 煤油 水 ? 2、 状态与状态函数 2. 系统的状态与状态函数 在热力学中要描述一个宏观系统,必须给出它的一系列的性质,如温度、压力、体积、物质的量等,这些物理性质和化学性质的总和就称为该系统的状态(state)。 这些性质都具有确定的值时,系统就处于一定的状态;当系统的某个性质发生变化时,系统的状态也就随之发生改变。这些用以确定系统状态的性质的物理量称为状态函数(state function)。 系统的状态发生变化时,开始时的状态称为始态,变化后的状态称为终态。状态变化的经过称为过程,而系统由始态到终态所经历的全部过程的总和称为途径。 过程与途径 101325 Pa 373.15K 水 101325 Pa 373.15K 水蒸气 101325 Pa 298.15K 水 30398 Pa 298.15K 水 30398 Pa 298.15K 水蒸气 30398Pa 373.15K 水蒸气 加热 蒸发 减压 蒸发 加热 加压 (1)系统的状态一定,状态函数有唯一确 定的值。 (2) 系统的状态变化时,状态函数(Z)的 变化量(?Z)只决定于系统的始态和终 态,而与变化的途径无关。 即: ?Z = Z(终) – Z(始) 状 态 函 数 的 特 点: 殊途同归 (3) 系统的状态函数之间有一定的关系。 例如:理想气体系统的状态函数,体积、压力、温度、物质的量之间的关系可用理想气体方程式表述: pV= nRT (1)
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