《化学热力学基础小结2010》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学热力学基础小结2010（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,基 本 概 念,、 体 系 与 环 境、 广 度 性 质 与 强 度 性 质；、 状 态 与 状 态 函 数；、 热 力 学 封 闭 体 系；、 平 衡 条 件；、可 逆 过 程； 、热 力 学 能 与 焓；、热 容；、理 气 性 质（ 方 程、 定 温 时 的、 变 化）；、标 准 燃 烧 热 与 标 准 生 成 热； 、节 流 膨 胀；、自 发 过 程；、熵 增 原 理；、第 三 定 律；,2,化学热力学基础公式归纳,（体积功）,W定温,、U、H,3,（封闭系统热力学第一定律）,4,简单p,V,T变化（封闭、W =0）,* 对气、液、固分别为简单、封闭、W =0、定容；或简单、封闭、W
2、 =0、定压。 * 对理想气体适用于简单、封闭、W =0时的任何变化过程（定温，定容，定压，绝热）,（简单、相变、化变）,Cp，mCV，m = R 或 CpCV = nR,5,6,熵变S,（热力学封闭体系）,（绝热封闭体系）,（隔离体系）,（任何体系）,（环境）,def=definition,7,(简单变化g,l,s,热容与温度无关）,（理气简单PVT变化),（任何过程的等温可逆）,（理气定温定压混合),8,A、G,方 向 性 判 据,（ 封 闭 体 系定 温）,（ 封 闭 体 系、定 温 定 容、W=0）,（ 封 闭 体 系、定 温 定 压）,（ 封 闭 体 系、定 温 定 压、W=0）,9
3、,（任 意 变 化）,（定 温 下 的 任 意 变 化）,10,（理想气体、 定 温W=0， 简 单）,（固 体 液 体、 定 温W=0， 简 单）,11,相 变（ 定 温 定 压 ）,W p(VV) nRT （ 其 中 一 相 是 理 气 ）,（可 逆）,（可 逆）,不 可 逆 时， 需 设 计 始 末 态 相 同 的 可 逆 过 程 计 算,12,SSSS,（定温定压下的不可逆相变）,13,（定温定压下 不可逆相 变化，W=0）,14,对于同一个化学反应，有：,化 学 反 应,W p(VV) nRT,15,S *(完美晶体，0 K),rSmy（298.15K）Smy（B,相态,298.15
4、K）,16,G= H- TS,17,热 力 学 关 系 式,dU = TdS pdV dH = TdS + Vdp dA = SdT pdV dG = SdT + Vdp,(i)封闭系统:(ii)无非体积功;(iii)可逆过程。,18,dA = SdT pdV,dG = SdT + Vdp,19,3mol 液 态 苯 在 度， 标 准 压 力 下 气 化 为 苯 蒸 气 然 后 定 温 可逆膨 胀 到 ； 试是 计 算 过 程 的、。,例题,20,例,2.00 mol水在100、 101.325kPa时，计算下面过程的Q、W、U、H、 S、 G和 A 。（1）定温定压可逆气化为水蒸气；（2）向
5、真空蒸发为同温同压的水蒸汽，此过程是否可逆？（已知水在100时的蒸发热为40.67kJmol-1 ，假定水视水为理气，且VgVl),H2O(l)2.00mol100101.325kPa,H2O(g)2.00mol100101.325kPa,可逆相变,向真空膨胀,21,解 定温可逆相变与向真空蒸发(不可逆相变)的终态相同，故两种变化途径的状态函数变化相等，即： G = G = 0 H = H = 1mol40.67 kJmol = 40.67 kJ S = S = U = U = HpV = HnRT = 40.67 kJ1 mol8.314 JK1mol1373 K= 37.57 kJ A =
6、 UTS = 37.57 kJ373 K109103 kJK1 =3.1 kJ,22,对于向真空蒸发，有 pex = 0，故W = 0因 U = Q + W 所以 Q = U = 2782 kJ,由计算结果可知，Ar 0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S 0。（ ）7答:,26,8 1mol 理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（）与不可逆绝热膨胀（）至相同终态温度，则U U ，S S 。（选择填, , =）8答: = 0, =0, 0 =0 0 0,11答: 理想气体,12 298 K下的体积为2dm3的刚性绝热容器内装了 1 mol的 O2(g)和 2 mol 的H2(g)，发生
7、反应生成液态水。该过程的 U 。12答: 0,11等式 适用于 。,28,13 有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了，他只模糊记得的是 。你认为，这个公式的正确表达式中，x应为 。,14 理想气体从某一始态出发，经绝热可逆压缩或定温可逆压缩到同一固定的体积，哪种过程所需的功大 。 14答: 绝热可逆压缩,13答: p,29,15于只做膨胀功的封闭系统的(A/T)V值是：（）(A)大于零 (B) 小于零(C)等于零 (D)不确定15答:,16从热力学四个基本 方程可导出 =（ ）,30,171mol理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确？（ ）(A)S1= S2= S3= S4 (B)S1= S2， S3= S4=0(C)S1= S4， S2= S3 (D)S1= S2= S3， S4=0,17答:D,31,8、下列说法正确的是 （ B ） AG0的过程自发； C. S0的过程自发； D. H(b)式成立,(c).由理想气体方程pV=nRT有，代入(a)式 有=0,=0,38,补充证明题,2、证明对于盖-吕萨克定律（V/T=C）成立的一定量单组分气体，由多孔塞产生的焦耳-汤姆逊实验中温度不变。（北京大学）,
