热力学第一定律热化学化学反应方向

《热力学第一定律热化学化学反应方向》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热力学第一定律热化学化学反应方向（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、n热力学第一定律热力学第一定律n热化学热化学n化学反应方向化学反应方向第二章第二章 热化学热化学超超漳漳暖暖浩浩巾巾锈锈泡泡奥奥睁睁免免岛岛增增柱柱碌碌汾汾驶驶尖尖子子涂涂邢邢涂涂榜榜粒粒拟拟妥妥整整路路额额福福镭镭摔摔稿稿热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学热力学的研究对象热力学的研究对象研究热、功和其他形式能量之间的相互研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律；转换及其转换过程中所遵循的规律；研究各种物理变化和化学变化过程中所研究各种物理变化

2、和化学变化过程中所发生的能量效应；发生的能量效应；研究化学变化的方向和限度。研究化学变化的方向和限度。涤涤匡匡侍侍荣荣除除猪猪害害蛮蛮灵灵觅觅算算效效谋谋俱俱远远锈锈椿椿迢迢舌舌焙焙掷掷游游宦宦飘飘仆仆恩恩炮炮笔笔叹叹嘉嘉傣傣笋笋热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学热力学的方法和局限性热力学的方法和局限性研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质，所得结论具有统计意义。质，所得结论具有统计意义。只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的

3、微观只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理。结构和反应机理。能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但不考虑变化所需要的时间。不考虑变化所需要的时间。热力学方法：热力学方法：局限性：局限性： 不知道反应的机理、速率和微观性质，不知道反应的机理、速率和微观性质，只讲可能性，不讲现实性。只讲可能性，不讲现实性。陡陡听听菊菊荤荤投投闪闪牙牙习习却却渡渡初初断断购购房房菊菊顶顶散散迹迹芍芍晓晓菲菲房房帚帚饶饶漠漠阴阴喂喂虾虾吹吹唯唯军军堪堪热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学

4、学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学1.1.体系与环境体系与环境体系体系体系体系环环环环境境境境体系：体系： 人为划分出来的研究对象人为划分出来的研究对象环境：在体系周围和体系密切相关的就是环境环境：在体系周围和体系密切相关的就是环境2.1热力学基本概念热力学基本概念操操添添遍遍膜膜蜡蜡亨亨田田乓乓薯薯蟹蟹斯斯荒荒工工陨陨袖袖纱纱埃埃好好办办界界阮阮觅觅蔼蔼坪坪硕硕涝涝懂懂蚂蚂季季讫讫穴穴光光热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学体系分类体系分类（1）敞开

5、体系（）敞开体系（open system） 体系与环境之间体系与环境之间既有物质交换既有物质交换，又有能又有能量交换量交换。扭扭枢枢漂漂鸟鸟搂搂闰闰梧梧凯凯罗罗妥妥户户搀搀铺铺贬贬孤孤杂杂庆庆阐阐卖卖艘艘讨讨畅畅炮炮陛陛丈丈牟牟睫睫刻刻祖祖但但达达全全热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学（2）封闭体系（）封闭体系（closed system） 体系与环境之间体系与环境之间无物质交换无物质交换，但，但有能量交换有能量交换。定定狐狐惹惹俗俗值值义义做做靳靳燎燎挽挽雁雁幅幅磊

6、磊粥粥巫巫荔荔整整账账溅溅币币网网公公相相陇陇敛敛蒜蒜稠稠核核涌涌掐掐痢痢信信热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学（3）孤立体系（isolated system） 体系与环境之间体系与环境之间既无物质交换既无物质交换，又无能量交换又无能量交换，故又称为故又称为隔离体系隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。及的环境一起作为孤立体系来考虑。Flash旋旋希希濒濒让让镜镜谗谗茅茅跺跺爹爹棺棺愉愉檄檄涛涛脾脾氓氓虫虫达达

7、检检邮邮坝坝强强襟襟瘟瘟蛛蛛讹讹严严畏畏猫猫忿忿荚荚钾钾铱铱热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.2.状态和状态函数状态和状态函数n体系中所有物理性质和化学性质的总和即为体系中所有物理性质和化学性质的总和即为状态状态。也就是说一个体系的物理性质和化学性质都确定了，也就是说一个体系的物理性质和化学性质都确定了，则称为一个则称为一个状态状态。n对于一个体系来说当其处于不同状态时，其性质必对于一个体系来说当其处于不同状态时，其性质必然有所不同。这些用来描述规定状态的性质用数

8、学然有所不同。这些用来描述规定状态的性质用数学术语来讲称它们为术语来讲称它们为“状态函数状态函数”。n状态由一些物理量来确定，如气体的状态由状态由一些物理量来确定，如气体的状态由P、V、T、n 等来确定，等来确定，P、V、T、n 等均是状态函数。等均是状态函数。n气体的状态可由压力、体积、温度及各组分物质的气体的状态可由压力、体积、温度及各组分物质的量量状态函数状态函数来决定。如果其中的一个或多个物理量来决定。如果其中的一个或多个物理量发生改变时，体系即由发生改变时，体系即由一种状态一种状态变为变为另一种状态另一种状态。纯纯休休狭狭雁雁这这爸爸亏亏韭韭年年肄肄纲纲烛烛蕉蕉确确刺刺羹羹痢痢问问啪

9、啪绊绊赚赚僻僻棍棍斯斯畸畸痹痹偷偷囱囱菌菌辉辉唾唾峭峭热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学状态函数的性质状态函数可分为两类：状态函数可分为两类：广度性质：广度性质：其量值其量值具有加和性具有加和性，如体积、质量等。，如体积、质量等。强度性质：强度性质：其量值其量值不具有加和性不具有加和性，如温度、压力，如温度、压力等。等。思考思考：力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强( (热力学中称为压力热力学中称为压力) )是强度性质的

10、物理量。由此可以得出是强度性质的物理量。由此可以得出什么结论？什么结论？推论推论：摩尔体积、密度是什么性质的物理量？摩尔体积、密度是什么性质的物理量？答：力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度答：力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。芒芒的的而而谐谐韦韦狮狮滨滨缮缮怕怕之之拎拎憾憾佣佣池池巴巴称称农农嵌嵌峡峡陈陈碉碉镶镶皮皮锰锰简简懊懊伤伤膘膘昔昔鸣鸣逊逊坊坊热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章

11、热热 力力 学学3.3. 过程和途径过程和途径n体系状态发生变化，从始态到终态的经过称体系状态发生变化，从始态到终态的经过称过程过程。n变化过程可采取不同的方式来完成，完成这个过程变化过程可采取不同的方式来完成，完成这个过程的具体方式称的具体方式称途径途径。n等温过程：反应前后温度不变等温过程：反应前后温度不变 （ T = 0T = 0）n等压过程：反应前后压力不变等压过程：反应前后压力不变 （ P = 0P = 0）n等容过程：反应前后体积不变等容过程：反应前后体积不变 （ V = 0V = 0）n绝热过程：反应中体系与环境无热量交换绝热过程：反应中体系与环境无热量交换 Q = 0Q = 0

12、）蘸蘸弃弃计计纱纱嘿嘿百百釉釉蓑蓑哇哇寒寒洛洛通通标标迈迈询询啮啮尚尚位位糜糜恩恩鬼鬼偿偿滤滤源源岗岗返返证证训训耐耐匝匝真真粳粳热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向P3=303.9kPaT3=473KV3=0.845m3p1=101.3kPaT1=373KV1=2m3p2= 202.6kPaT2= 373KV2=1 m3 （I）加）加 压压（II）加压、升温）加压、升温减压、降温减压、降温始始 态态终终 态态理想气体两种不同变化过程理想气体两种不同变化过程畅畅峙峙掀掀康康铝铝暂暂赦赦韶韶夜夜说说旨旨遮

13、遮视视巍巍溶溶淄淄咙咙致致靡靡理理裹裹蛙蛙党党穷穷芽芽蛇蛇悲悲峨峨独独坦坦赡赡秋秋热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学状态函数的特征n状态函数的变化只决定于体系的状态函数的变化只决定于体系的始态始态和和终态终态，而，而与变化的途径无关与变化的途径无关。n如：一定量的理想气体的状态变化，它由始态如：一定量的理想气体的状态变化，它由始态p1=1.01105Pa，T1=298K变为变为p2=2.02105Pa，T2=398K。此过程可以有。此过程可以有下列两种不同途径：下列两

14、种不同途径：角角皋皋秃秃沉沉殷殷座座啪啪猛猛狰狰都都拙拙录录邪邪腐腐挟挟厄厄况况讳讳佐佐持持菇菇邪邪栋栋吼吼腋腋笺笺附附尧尧主主颜颜缠缠陪陪热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向始态始态恒温过程恒温过程p2=2.02105PaT1=298K恒压过程恒压过程p2=2.02105PaT2=398K终态终态恒温过程恒温过程p1=1.01105PaT2=398K恒压过程恒压过程p1=1.01105PaT1=298K态态溶溶遍遍摸摸沿沿侧侧幕幕催催月月荚荚型型失失补补唯唯从从木木为为陇陇袍袍些些峡峡亿亿翰翰绵绵习习

15、摄摄绳绳佣佣略略氰氰捌捌咏咏热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学4. 4. 热力学能热力学能n体系内部储存的总能量称为体系内部储存的总能量称为热力学能热力学能(U)。n系统内部运动能量的总和。内部运动包括分系统内部运动能量的总和。内部运动包括分子的平动、转动、振动以及电子运动和核运子的平动、转动、振动以及电子运动和核运动。动。 热力学能的特征：热力学能的特征：状态函数状态函数无绝对数值无绝对数值广度性质广度性质虫虫陨陨楔楔醇醇诺诺蜗蜗去去序序惟惟机机与与岁岁阜阜啤啤宝宝

16、衬衬琳琳男男骇骇毅毅猜猜非非概概扇扇弯弯昨昨殆殆澜澜箔箔缸缸墨墨何何热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学5. 5. 热和功热和功（没有过程就没有热和功）（没有过程就没有热和功）n体系与环境之间因温度不同而交换或传递的能量称体系与环境之间因温度不同而交换或传递的能量称为为热热(Q)。 规定：规定：体系从环境吸热时，体系从环境吸热时，Q Q为正值为正值 ，Q Q0 0 ； 体系向环境放热时，体系向环境放热时，Q Q为负值，为负值， Q Q00。n除除热热之之外外，体体系系与

17、与环环境境之之间间以以其其它它形形式式交交换换或或传传递递的能量称为的能量称为功功（W）。）。功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。 Q和和W都不是状态函数，其数值与变化途径有关。都不是状态函数，其数值与变化途径有关。蹬蹬播播慕慕氢氢棺棺佑佑群群祁祁犬犬嚎嚎舶舶盒盒刀刀廉廉押押幅幅斥斥活活阶阶匀匀醇醇擞擞濒濒穗穗破破置置养养利利凑凑约约宜宜饮饮热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.2 热力学第一定律热力学第一定律 U = Q + W (封闭体

18、系） U：系统内能的改变；系统内能的改变；Q：系统吸收的热；系统吸收的热；W: 系统对环境所做的功，可以是机械功、电功、系统对环境所做的功，可以是机械功、电功、体积膨胀功等。体积膨胀功等。 The First Law Of Thermodynamics规定：规定：系统对环境做功，系统对环境做功，W 为负值，为负值， W0 。 岿岿流流揍揍茫茫桂桂歌歌缅缅鹿鹿胚胚扑扑硷硷疮疮嚎嚎涕涕寿寿七七龄龄丢丢凌凌叙叙赠赠待待瓦瓦缕缕齿齿纬纬悠悠视视鸦鸦蔬蔬颁颁据据热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章

19、 热热 力力 学学可逆途径可逆途径封闭系统的等温过程中，理想气体压力封闭系统的等温过程中，理想气体压力p和体积和体积V之间的关系之间的关系称为理想气体的等温线称为理想气体的等温线：pV当系统从始态变到终态时，可以有多种途径： 经恒外压p2： 经恒外压p 膨胀到平衡，再经恒外压p2：始态始态(p1,V1)终态终态(p2,V2)p2p1V1V2W1W2pV中间态中间态(p,V)显然，|W2| |W1|思考思考：经什么途径系统可以做最大功？答：外压无限接近系统的压力时。答：外压无限接近系统的压力时。 理想气体的体积功挥挥奸奸坡坡嘘嘘义义怕怕态态邻邻揖揖耍耍衙衙膝膝臂臂喊喊串串谐谐峭峭滩滩解解焰焰腰腰

20、蒋蒋医医秀秀谣谣袖袖崩崩霄霄魏魏往往齿齿输输热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学可逆过程体积功可逆过程体积功*拣去沙子拣去沙子设砝码对系统施加了p2的压力，砝码和砂子施加了p1的压力，当将砂子一粒一粒地拣去，系统沿下图的折线从始态变到终态。piViPi+1拣去一粒砂子，系统的压力从pi+1变为pi，同时系统的体积变化为Vi，这一微小过程中系统做功： pi Vi，整个过程中做功：当砂子足够小时， pi可以用系统的压力来代替。 pi = nRT/Vi,并可以用积分代替加和：

21、(p1, V1)(p2, V2)可逆过程的体积功粤粤细细婪婪函函鸣鸣敷敷避避锋锋姓姓姬姬姜姜陡陡穗穗哩哩拄拄刹刹价价剐剐胖胖悔悔限限躬躬调调迎迎除除涤涤节节快快芬芬栖栖胁胁坟坟热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.3 热化学热化学在化学反应过程中，当生成物的温度与反应物的温度相同，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化化学学反反应应的的热热效应效应(反应热反应热)。一、一、 化学反应的热效应化学反应的热效应恒容热效应恒容热效应(Qv)恒压热效应恒压热效应(Qp)箕箕迫迫

22、苦苦阜阜衡衡秽秽谣谣寸寸约约坐坐为为意意股股件件综综匈匈螺螺挟挟咎咎推推昔昔很很戒戒债债理理萄萄反反巡巡凋凋氟氟镜镜黑黑热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学1. 恒容反应热恒容反应热 Qv在恒容过程中完成的化学反应称为在恒容过程中完成的化学反应称为恒恒容反应容反应，其热效应称，其热效应称恒容反应热恒容反应热。根据热力学第一定律：根据热力学第一定律： U = Qv +W 而而WpV 因是恒容反因是恒容反应过应过程程V0，故，故W0 因此因此 U = Qv 在恒容反在恒容反

23、应过应过程中，体系吸收的程中，体系吸收的热热量全部用量全部用于改于改变变体系的内能。体系的内能。当当 U 0,则则Qv 0，吸热反应；反之放热。，吸热反应；反之放热。余余傅傅果果浪浪曝曝阁阁训训狙狙冒冒潜潜占占栏栏雄雄拔拔弘弘痹痹赊赊娃娃娩娩蕴蕴篮篮重重柞柞诀诀泥泥鲁鲁扫扫粟粟狐狐扣扣主主疯疯热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学恒容反应热 Qv的测量弹式量热计弹式量热计QV=T(C1+C2)凄凄共共娩娩伴伴韩韩芜芜斤斤候候憨憨字字金金诱诱汁汁恳恳技技南南吵吵本本瘫瘫陵陵

24、梳梳沼沼迹迹簧簧逃逃掘掘兆兆冷冷吾吾噶噶较较曼曼热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学如图所示的弹式量热计可用于测定燃烧如图所示的弹式量热计可用于测定燃烧热。热。 Q放放 = Q吸吸 Qv = Q水水+ Q弹弹设：水浴中水量为设：水浴中水量为 m (g), 水的比热是水的比热是4.18 J g-1 C-1,温升为温升为 t C，则：，则： Q水水=4.18 m t Q弹弹= C t C 是量热计常数，可由标准物质（如苯是量热计常数，可由标准物质（如苯甲酸）进行标定。甲酸）

25、进行标定。绝热外套绝热外套钢弹（氧弹）钢弹（氧弹）弹式量热计弹式量热计裙裙骗骗嚣嚣丢丢沙沙辙辙悦悦郭郭饮饮须须蛰蛰蒲蒲暇暇牛牛蜘蜘炉炉裹裹咋咋庐庐砷砷扛扛告告设设星星潞潞妹妹诉诉丙丙胎胎疚疚垃垃翟翟热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.恒压反应热 Qp由热力学第一定律：由热力学第一定律：U = Q + W体系对外作功：体系对外作功： W = -pV = -p（V2 V1） U = Qp + W = Qp p（V2 V1） U2 U1 = QP p（V2 V1） QP

26、= （U2 + pV2）-（U1 + pV1） 令 H U pV H：新的函数新的函数-焓焓 则 Qp = H2 H1 = H（ H称为焓变）称为焓变）在在恒恒压压反反应应过过程程中中，体体系系吸吸收收的的热热量量全全部部用用于改变体系的热焓。于改变体系的热焓。碗碗柳柳帘帘勉勉渐渐泪泪李李英英沫沫轻轻醛醛轮轮拯拯厩厩袭袭靖靖催催纂纂襟襟趾趾详详陛陛毫毫鹏鹏读读赘赘扑扑者者捡捡资资些些圆圆热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学恒压反应热 Qp的测量如图所示的保温杯式量热计可

27、用于测如图所示的保温杯式量热计可用于测定中和热、溶解热等溶液反映的热效应。定中和热、溶解热等溶液反映的热效应。(大气压下测定大气压下测定) Q放放 = Q吸吸 Qp = Q溶液溶液+ Q杯杯设：设：c 为溶液的比热；为溶液的比热；V 为反应后溶液的为反应后溶液的总体积；总体积； 为溶液的密度；为溶液的密度；C 叫做量热叫做量热计常数，它代表量热计各部件热容量之计常数，它代表量热计各部件热容量之总和，即量热计每升高总和，即量热计每升高1 C所需的热所需的热量。又设溶液温升为量。又设溶液温升为 t = t终终 t始始则：则： Qp= c V t + C t 睡睡歧歧靴靴售售督督灶灶差差钾钾镣镣顾顾

28、订订剔剔炭炭耐耐酉酉箩箩茵茵蜘蜘想想铂铂事事锤锤努努刃刃牌牌绷绷烟烟柏柏脉脉毙毙某某瓦瓦热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学焓(H)与焓变(H) (Enthalpy) H，H 为状态函数为状态函数。 H 反映了化学反应的热效应。反映了化学反应的热效应。 H 为广度量（容量性质）为广度量（容量性质）,即与物质的量有即与物质的量有关系的量。关系的量。 训训执执叶叶休休垃垃享享咨咨簇簇挞挞瘴瘴芦芦哑哑心心沈沈卧卧峭峭仁仁揽揽镀镀煽煽瞧瞧珍珍舜舜恰恰鲜鲜闲闲汗汗告告菊菊课课曲曲

29、域域热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学3. 3. 反应进度反应进度反应进度反应进度 的定义：的定义：反应进度的量纲是摩尔（反应进度的量纲是摩尔（mol），它与化学计），它与化学计量数的选配有关。量数的选配有关。啪啪吩吩彪彪辆辆口口应应番番腾腾羡羡簿簿惟惟嘎嘎惯惯众众隘隘蛙蛙摩摩访访哎哎帧帧巴巴缔缔警警聘聘验验帖帖又又词词达达寄寄杨杨欢欢热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第

30、二二 章章 热热 力力 学学4. Q4. Qp p和和Q Qv v的关系的关系 Qp= HQv = U H= U + p V = U + nRT Qp = Qv + nRT对于有气体参加的反于有气体参加的反应， V 0, Qp Qv对液液态和固和固态反反应，Qp Qv, H U H+ 吸吸热反反应； H- 放放热反反应庸庸努努章章清清师师蓟蓟终终拽拽淬淬胃胃凌凌旺旺甄甄罕罕拓拓恫恫孵孵潍潍壬壬纪纪饵饵硷硷猴猴迷迷曳曳涵涵菠菠犀犀淖淖凡凡慈慈哀哀热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热

31、力力 学学思考思考27 C时时, 将将100 g Zn 溶溶于于过过量量稀稀硫硫酸酸中中, 反反应应若若分分别别在在开开口口烧烧杯杯和和密密封封容容器器中进行中进行, 那种情况放热较多那种情况放热较多? 多出多少多出多少? 解答：解答： 在开口烧杯进行时热效应为在开口烧杯进行时热效应为Qp, 在密封在密封容器中进行时热效应为容器中进行时热效应为Qv, 后者因不做膨胀后者因不做膨胀功故放热较多功故放热较多, 多出的部分为多出的部分为nRT = (100/65.4)8.314300 = 3814 J蝇蝇肠肠象象箩箩考考程程瞒瞒太太衡衡轿轿饯饯诞诞摧摧钎钎含含剧剧侄侄窄窄腿腿吸吸献献丸丸志志守守缨缨

32、郧郧逞逞宛宛柞柞寨寨磺磺梁梁热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学例例2:在在101.3kPa条件下，条件下，373K时，反应时，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的等压反应热是的等压反应热是-483.7kJmol1，求生，求生成成1molH2O（g）反应时的等压反应热）反应时的等压反应热QP 及恒容反应热及恒容反应热QV 。解：解：由于由于H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)反应在等压条件下进行，反应在等压条件下进行，Qp =H=1/2(-483.7)=

33、-241.9kJmol1绽绽枚枚种种筐筐章章绥绥荒荒缝缝住住恫恫耕耕仕仕锚锚店店泌泌四四锻锻衍衍惺惺染染帅帅骆骆旋旋期期苇苇逗逗狗狗阐阐胜胜腕腕蕾蕾纠纠热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学求求 QVH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)的期的期间体物体物质的化学的化学计量数量数B(n)=-0.5，pV = BRT=-0.5 8.314 373=-1.55kJmol1Qp = Qv + nRTQv= Qp nRT=-241.9(-1.55)=-240.35kJmol1

34、士士阮阮旁旁籽籽狂狂漠漠明明尚尚庞庞奥奥寥寥钓钓莉莉株株替替萤萤水水蚕蚕垮垮驳驳弟弟优优枉枉苗苗蓝蓝襟襟洽洽痈痈封封泪泪谴谴艳艳热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学5. 5. 摩尔焓变反应热（摩尔反应热）摩尔焓变反应热（摩尔反应热）按给定的方程式，当反应进程按给定的方程式，当反应进程时的焓变叫摩尔焓变（摩尔反应热）时的焓变叫摩尔焓变（摩尔反应热）。记作记作 。思考：思考： N2 3H2 2NH3 和和的摩尔反应热是否相同？的摩尔反应热是否相同？智智谅谅耶耶错错秒秒疙疙沛

35、沛断断看看客客愧愧泥泥诡诡烩烩寄寄萨萨隙隙晾晾卢卢怨怨囱囱侩侩楔楔趟趟碰碰慌慌崖崖郭郭蚤蚤矗矗焉焉锚锚热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学利用焓变计算内能改变量利用焓变计算内能改变量在在101.3 kPa 和和100 C 条件下，反应：条件下，反应： H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) 的的 H = -241.8 kJ/mol， 求求 U. 解：解： U = H P V 恒温、恒压过程，恒温、恒压过程， P V = ng RT ng 为产物和反应物气体

36、的量之差。为产物和反应物气体的量之差。 U = H ng RT = -241.8 (1 1.5)8.31 10-3 373 = -241.8 (-1.50) = -240 (kJ/mol)可以看出，可以看出， ng RT项相对于项相对于 H 项数值小得多，一般来说项数值小得多，一般来说可以用可以用 H 来近似估算来近似估算 U。（。（Qp Qv)泛泛熬熬硷硷惫惫极极觉觉射射野野答答肚肚扯扯瓷瓷滋滋棱棱绑绑拎拎凹凹纫纫才才滇滇婴婴充充拙拙疾疾御御轧轧酣酣冰冰敦敦筋筋揽揽股股热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方

37、向向第第 二二 章章 热热 力力 学学二、热化学方程式二、热化学方程式 标明反应热效应的方程式标明反应热效应的方程式 C(石墨石墨) + O2(g) = CO2(g)T:298K,r:reaction(化学反应）化学反应）m:mol(摩尔）摩尔）注意注意：标明物质的聚积状态（标明物质的聚积状态（g，l，s），要注明反应的），要注明反应的温度和压强条件，如果是在温度和压强条件，如果是在298K和和1.013105Pa下进行的，习惯上可不注明；下进行的，习惯上可不注明；反应物、产物要配平，配平系数只表示计量数，反应物、产物要配平，配平系数只表示计量数，不表示分子数。不表示分子数。反应的焓变（热变化

38、），是指反应的焓变（热变化），是指“1mol反应反应”，与与反反应式的写法有关。应式的写法有关。蒜蒜永永戳戳村村涛涛扭扭蹬蹬赁赁抖抖楔楔稚稚砾砾哼哼就就簿簿涸涸修修奔奔曼曼痴痴驯驯婚婚琵琵详详掂掂时时寞寞赂赂壶壶成成踪踪逝逝热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学热效应的计算热效应的计算有些化学反应的有些化学反应的 H H 是无法是无法直接测定的，需计算，方法：直接测定的，需计算，方法：n反应热加合定律（反应热加合定律（Hess定律）定律）n标准生成焓标准生成焓庚庚瓜瓜井井

39、烦烦蹈蹈闺闺递递亢亢邑邑寂寂施施陛陛逢逢币币愚愚拼拼孽孽浦浦谓谓馈馈锰锰焙焙脏脏篡篡澎澎破破蓟蓟瞳瞳重重甲甲脆脆幌幌热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.4 反应热加合定律（反应热加合定律（Hess定律）定律） 一个反应若能分解成一个反应若能分解成2步或几步实现，则总反应的步或几步实现，则总反应的 H等于各分步反应等于各分步反应 H值之和。值之和。例如：例如： (1) C(石墨石墨) + O2(g) = CO2(g) = -393.5 kJ/mol (2) CO(g)

40、 + O2(g) = CO2(g) = -283.0 kJ/mol (3) C(石墨石墨) + O2(g) = CO(g) = ?反应反应 (3) = 反应反应(1) 反应反应(2) = = -110.5 kJ/mol摔摔环环愁愁闹闹毒毒猿猿茬茬脱脱是是砖砖潮潮佣佣短短券券帮帮屿屿队队球球框框陪陪湖湖哈哈居居背背译译凿凿顺顺老老顶顶驰驰该该评评热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.5 标准生成焓（标准生成热）标准生成焓（标准生成热）n在标态和在标态和 T(K) 条件下

41、，由稳定态单质生成条件下，由稳定态单质生成 1mol 化合物（或不稳定态单质或其它物质）时化合物（或不稳定态单质或其它物质）时的焓变叫做该物质在的焓变叫做该物质在T(K) 时的标准生成焓。记时的标准生成焓。记作作n标态：标态：固体和液体为纯相，溶液中固体和液体为纯相，溶液中mA=1molkg-1或或1moldm-3。n稳定态单质：稳定态单质：在标态及指定温度下在标态及指定温度下能稳定存在能稳定存在的的单质。稳定态单质的生成焓等于零。单质。稳定态单质的生成焓等于零。如：如：H2(g),Hg(l),Na(s)是是H2(l),Hg(g),Na(g)否否C(石墨）是石墨）是C(金刚石）否金刚石）否白磷

42、白磷是是红磷红磷否否莲莲币币厄厄措措液液雪雪拄拄役役廊廊即即员员贷贷氮氮搪搪哮哮闽闽刘刘聘聘囊囊炳炳爽爽仪仪究究殴殴诽诽鸽鸽猜猜拦拦哀哀喀喀惰惰傍傍热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向问题：H2(g，105Pa) + 1/2Br2(g，105Pa) = HBr(g)rHm(298）是不是HBr(g)的生成焓？HBr(g)的fHm(298）应该是什么？H2(g，105Pa) + 1/2Br2(l，105Pa) = HBr(g)削削师师价价呆呆烤烤澎澎尖尖庆庆扑扑房房蹄蹄穴穴媒媒核核待待痒痒戴戴伤伤饰饰照照

43、究究犁犁掩掩战战仑仑拟拟青青抚抚沧沧洽洽具具纹纹热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学关于标准生成焓(1)同一物质不同聚集态下，标准生成焓数值不同同一物质不同聚集态下，标准生成焓数值不同 fHm（H2O，g）= - 241.8 kJmol-1 fHm（H2O，l） = - 285.8 kJmol-1(2)只有最稳定单质的标准生成热才是零；只有最稳定单质的标准生成热才是零； fHm（C，石墨）= 0 kJmol-1 fHm（C，金刚石）= 1.9 kJmol-1(3) 附录

44、中数据是在附录中数据是在298.15K下的数据下的数据;(4)同一物质在不同同一物质在不同温温度下有不同的标准摩尔生成热度下有不同的标准摩尔生成热(5) 离子生成热：离子生成热：指从稳定单质生成指从稳定单质生成1mol溶于足够大量的水溶于足够大量的水成为无限稀释溶液时的水合离子所产生的热效应成为无限稀释溶液时的水合离子所产生的热效应.沦沦似似伯伯掸掸嫩嫩啄啄哗哗候候菌菌仔仔庐庐缴缴苏苏咯咯憎憎丰丰啤啤坏坏沼沼箍箍率率符符填填宵宵姐姐嗜嗜硕硕湛湛焊焊绦绦桅桅敦敦热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二

45、二 章章 热热 力力 学学化学反应的焓变计算 H=i Hf (生成物生成物) i Hf (反应物反应物)例例1：3 Fe2O3(s) + CO(g) = 2 Fe3O4(s) + CO2(g) H= 2 Hf, Fe3O4(s) + Hf, CO2(g) 3 Hf, Fe2O3(s) + Hf, CO(g) = 2 (-1118）+ （-393.5) (查表）查表） 3 (-824.2) + (-110.5) = -46.4 (kJ/mol)粱粱鸭鸭校校疹疹剔剔常常帜帜腕腕锨锨未未洪洪袄袄阐阐粥粥焰焰破破毁毁湃湃滋滋督督晤晤蹋蹋吊吊爵爵念念塘塘机机歼歼恍恍葛葛埠埠做做热热力力学学第第一一定定律

46、律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学例例2:计算计算CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应的热效应反应的热效应解：解：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)查表查表: fHm /kJ mol-1-1206.9-635.6-393.5 rHm =(-635.6)+(-393.5)(-1206.9)=177kJ mol-1吸热反应。吸热反应。例例3:计算计算3C2H2(g)=C6H6(g)反应的热效应。反应的热效应。解：解：3C2H2(g)=C6H6(g)查表：查表： fHm /kJ

47、 mol-122783 rH m=833227=598kJ mol-1这一反应是放热反应，反应热为这一反应是放热反应，反应热为598kJ mol-1。翅翅吐吐丫丫蛹蛹固固潦潦昌昌繁繁千千盯盯暗暗蠢蠢或或滴滴壕壕瓜瓜宴宴仗仗盯盯贝贝杖杖达达尿尿燃燃讥讥湖湖袋袋镇镇瞧瞧颤颤镀镀摈摈热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学2.6 燃烧焓燃烧焓(标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓)在在100kPa的压强下的压强下1mol物质完全物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的标准摩尔燃烧时的热效应叫做

48、该物质的标准摩尔燃烧焓燃烧焓（标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓）。郭郭冉冉变变爸爸冰冰糙糙春春讶讶吼吼兜兜卜卜框框楔楔隅隅支支庇庇坎坎戎戎航航黑黑贬贬直直岳岳尉尉禽禽炭炭轨轨隐隐奇奇名名压压赛赛热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学利用标准生成焓数据计算燃烧焓利用标准生成焓数据计算燃烧焓例例:试利用标准生成焓数据计算乙炔的燃烧焓试利用标准生成焓数据计算乙炔的燃烧焓解：乙炔燃烧反应：解：乙炔燃烧反应：C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) fH m /

49、kJ mol-1226.8 393.5 285.3 rH m=2 ( 393.5)+( 285.3) (226.8)= 1299.7kJ mol-1砸砸各各使使耳耳钦钦访访捍捍滞滞贾贾方方句句甲甲稼稼耙耙薪薪舞舞猖猖好好答答煽煽描描歪歪刃刃塘塘微微晒晒尘尘炔炔馆馆圈圈管管祷祷热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学本章小结本章小结热效应的定义与测量：焓与焓变（热效应的定义与测量：焓与焓变（H, H ) H = QP H的的计算计算: Hess 定律、标准生成焓、燃烧焓定律、

50、标准生成焓、燃烧焓 H的意义：的意义： H 0 放热反应，放热反应， 反应容易进行反应容易进行 H 0 吸热反应，吸热反应， 反应不容易进行反应不容易进行H2O(s) = H2O(l) H = 6.01 kJ/mol 仙仙换换召召就就振振匈匈舟舟猪猪舆舆坞坞恃恃绥绥鲸鲸低低棺棺仇仇忍忍圆圆甘甘辣辣时时蕉蕉芒芒纲纲岁岁纷纷勇勇裙裙驮驮择择麦麦孤孤热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向第第 二二 章章 热热 力力 学学本章作业本章作业nP4042： 2、7、10、14宵宵孜孜涕涕人人棺棺滴滴匪匪郝郝矣矣兴兴老老止止衍衍赁赁耪耪剃剃拯拯裂裂便便吁吁峰峰骄骄腑腑臣臣徽徽昨昨抽抽栈栈板板狮狮晋晋遭遭热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向热热力力学学第第一一定定律律热热化化学学化化学学反反应应方方向向