第2章化学热力学初步1.ppt
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第 二 章 化 学 热 力 学 初 步;化学动力学问题？
（a）反应进行的速度如何？如何提高化学反应的速度和目标产物的选择性（催化剂） ？
（b）化学反应的机理是怎样的？
化学热力学的基础是热力学三大定律！; a. 体系与环境 （体系 + 环境 = 宇宙）
体系：研究的对象
环境：与体系密切相关的部分
敞开体系 – 既有能量交换又有物质交换
封闭体系 – 只有能量交换没有物质交换
孤立体系 – 既无能量交换又无物质交换
（为方便研究而假想的体系）
（体系 + 环境）：可以看作是孤立体系。 ; b. 状态与状态函数
状态 — 体系所有宏观性质（物理性质和化学性质）的综合表现。
1 mol H2 1 mol H2
0oC ， 1atm ? 0oC ， 0.5 atm
22.4 dm3 44.8 dm3
状态 1 状态 2;状态函数 — 描述体系宏观状态的物理量。特点：状态函数的数值仅仅取决于系统的状态，即状态确定，则状态函数的数值确定。状态函数的变化值只与始态和终态有关，与途径无关。因此，如果系统经历了许多复杂的变化，最后又回到了初始状态，此时，系统状态函数的变化值等于零。例：焓（H）是一个状态函数。
H2O (s, 25oC, 1atm, 1mol) ? H2O (g, 25oC, 1atm, 1mol)
H2O (l, 25oC, 1atm, 1mol);体系的宏观性质可分为广延性质和强度性质。
广延性质 － 与体系中物质的量成正比，相同条件下
有加和性。如 V、U、H、S、G 等。
强度性质－体系中各处的性质是均匀的，与物质的量
无关，没有加和性。如 P、T、C浓度、E(电极电势) 等。
c. 过程和途径
过程 － 体系的状态随时间发生的一系列变化。
化学过程
按变化的性质
物理过程 ; 按变化的条件：
恒温过程（?T = 0) 恒容过程（?V = 0)
恒压过程（?P = 0) 循环过程
绝热过程（q = 0）
途径 － 体系由始态变到终态，可以经过不同的方式来完成，这种不同的方式称为不同的途径。
例：一定量的气体
P1T1V1 P2T2V2
恒温 恒压
P2T1V’;H2O (l, 25oC, 1atm, 1mol) ? H2O (g, 25oC, 1atm, 1mol)
? ?
H2O (l, 100oC, 1atm, 1mol) ? H2O (g, 100oC, 1atm, 1mol)
d. 内能（U） — 体系中各种形式能量的总和。
（如：键能、吸引能、排斥能、分子的平动能、转
动能、振动能……）。内能是一个状态函数，体系内能的绝对值是无法确定的。但是化学反应中重要的是?U，而?U是可以测定的。; e. 热和功 — 体系和环境之间能量传递或交换的两
种形式。
热 — 体系与环境之间因
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