03 化学热力学的初步概念与化学平衡.ppt

第3章
化学热力学的初步概念与化学平衡
、恒容反应热和恒压反应热的概念与测定;会写热化学方程式;
,知道焓变是化学反应自发过程的一种驱动力;
;
、熵变和绝对熵的概念,知道熵变是化学反应的自发过程的另一种驱动力;
、第二、第三定律的概念;
-亥姆霍兹方程,初步学会用其判据化学反应的自发性;
,会进行简单的化学平衡移动判断及有关计算。
本章教学要求
热化学和焓 Thermochemistry
and enthalpy
熵和熵变—反应自发性的另一种
判据 Entropy and entropy change
— judgment for spontaneous
reaction
自由能——反应自发性的最终判
据 Free energy-the determined
criterion for the spontaneous
process
平衡状态和标准平衡常数 Equilibrium
and standard equilibrium constant
热力学是研究各种形式能量相互转化时遵循的规律。“themodynamics”一词是由希腊文中的“therme”(意为“热”或“能”)与“dynamics”(意为“力”)组合而成的。将热力学原理和方法用于研究化学问题产生了化学热力学(Chemical thermodynamics), 主要回答诸如化学反应过程中吸收或放出的热量、化学反应的自发性(即两种物质之间能否发生化学反应)以及化学反应的限度(反应完成之后反应物的量与产物的量之间的关系)等化学家十分关注的一类基本问题。
体系(system):被研究的直接对象
环境(environment) : 体系外与其密切相关的部分
敞开体系(open system):与环境有物质交换也有能量交换
封闭体系(closed system):与环境有能量交换无物质交换
孤立体系(isolated system):与环境无物质、能量交换
★体系和环境(system and environment)
状态: 一定条件下体系存在的形式
状态函数: 描述系统性质的物理量,例如 p,V,T等
★状态和状态函数(state and state function)
状态函数具有鲜明的特点:
(1) 状态一定,状态函数一定。
(2) 状态变化, 状态函数也随之而变,且状态函数的
变化值只与始态、终态有关, 而与变化途径无关!
★过程和途径(process & road)
恒温过程(isaothermal process): T1 = T2 = Tex
恒压过程(isobaric process): p1 = p2 = pex
恒容过程(constant volume process): V1 = V2
可逆过程(reversible process): 体系从终态到始态时,消
除了对环境产生的一切影响,可逆过程是理
想化过程,无限接近热力学平衡态。
★相(phase)
相又分为均相体系(或单相体系)和非均相体系(或多相体系)。
体系中物理性质和化学性质完全相同的任何均匀部分。相和相之间有明显的界面。
★化学反应计量式和反应进度(stoichoimetric
equation and reaction progress)
若化学反应计量式为
则其反应进度为(x 的单位是 mol)
物质B的化学计量数
0 0
1
2
反应进度必须对应具体的反应方程式!
Question 1
Solution
热化学和焓
Thermochemistry and enthalpy
化学和物理变化过程中的热效应
Heat effect during the chemical
and physical processes
热化学计算和盖斯定律
Thermochemical calculation and
Hess’ law
焓和焓变—反应自发性的一种判
据 Enthalpy and enthalpy change
— the criterion of spontaneous
reaction