工程应用化学 第一章化学热力学.ppt

第一章　化学热力学初步;学 习 要 点;前 言;化学热力学;　　　化学热力学： 　研究化学过程中各种形式的能量相互转化时遵循的规律的科学。是从物理和化学现象中所发生的能量转化的观点来研究各种物理和化学现象。;　　化学热力学研究的问题（）判断化学反应的自发性；（）判断反应的最大限度；（）研究化学反应的能量变化；（）运用原理解释化学反应的现象。;　　化学热力学研究的方法化学热力学是讨论大量物质的平均行为，即物质的宏观性质，不??及个别或少数分子或原子的微观性质，因此不需要知道物质的内部结构、过程如何完成，不涉及时间概念，只与过程的最初状态、最终状态和外界条件有关。;　基本概念及术语;、系统和环境 ;体系与环境;;、聚集状态和相 ;相;水 乙醇 氯化钠 四氯化碳 硝酸银 碘化钾;　　在℃时，一只烧杯中盛有水，水上面浮着两块冰，问水和冰组成的系统中有几相？如果撒上一把食盐，并设法使其全部溶解，保持系统的温度仍为 ℃不变（此时冰点下降），将有什么现象发生？此时系统有几相？如果再加入　一些硝酸银溶液，又有什么现象发生？此时系统有几相？如果还加入一些，将发生什么现象？此时系统有几相？;　　两种聚集状态，五个相：（固态，固相），（固态，固相），（固态，固相），（固态，固相），（）和（）（同属气态，一个气相）;.体系分类;体系分类;体系分类;有质量和能量交换;　　℃的实验室内，把一只盛有水和冰，但没有盖子的瓶子作为一个系统来研究，那么该系统称为什么系统？它与环境交换些什么？若盖上盖子密封，则情况怎样？这个系统称为什么系统？若将这个用绝对隔热（实际上是不可能的）石棉包裹，情况又如何？这个系统称为什么系统？如果把整个实验室作为一个孤立系统来讨论，此时需要什么条件？;.体系的性质; 状态和状态函数; 过程与途径; 系统从始态到终态的变化过程可以采取不同的方式，每一种方式就称为一种途径。;反应前物质的量 反应某时刻物质的量 ;Δ（）ξ×ν（） ×(－) － Δ（）ξ×ν（） ×  消耗掉 ，生成 。; 热和功是系统状态发生变化时与环境之间的两种能量交换形式，单位均为或。 ;热和功的相同点　　都是能量，都不是系统的状态函数，都是与过程相联系的物理量。;热力学中对和的符号的规定如下：; ? ? ; 热力学能与热力学第一定律;热力学能的变化; 在隔离系统中，能的形式可以相互转化，但不会凭空产生，也不会自行消失。若把隔离系统分成系统与环境两部分，系统热力学能的改变值?U等于系统与环境之间的能量传递。;解：由热力学第一定律 ?（系统） (? ) ?（环境） (? ) ) ? 系统净增了 的热力学能，而环境减少了 的热力学能，系统与环境的总和保持能量守恒。 即 ?（系统） ?（环境） ;?（系统） －? 　＝ ? ×（－） ×  ?（环境） －?  　 － ? ×（ －） × 　　　　 － ?（系统）＋ ?（环境）＝;升华热 51 kJ·mol–1; 热化学; 化学反应热效应;反应热效应 ;化学反应中的热力学能变化和焓变 ; 恒容反应热;. 恒容反应热 与热力学能变化 ? ; –[ () · () ] ·Δ ;例 将 . （苯甲酸）在盛有 水的弹式热量计的钢弹内完全燃烧，温度计由 . ℃上升到 . ℃。已知 () . ·–·–， ·–，试求 完全燃烧的反应热。;. 恒压反应热; ;;. 热力学能变化 ? 和焓变 ? 的关系;状态，气态反应物的状态方程式为 ；;例： 在和下，乙醇完全燃烧放出的热量，求该反应的?和?。 (反应为： () () () () ); 盖斯定律; 化学反应的反应热（恒压或恒容下）只与物质的始态或终态有关而与变化的途径无关。;()＋? ()