第2章：化学热力学初步.ppt

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应热的概念;会写热化学方程式;
2. 初步了解焓的概念,知道焓变是化学反应自发过程的一种
驱动力;
3. 会进行有关热化学的一般计算;
4. 初步了解熵、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;
5. 初步了解热力不第一、第二、第三定律的概念;
6. 初步了解吉布斯自由能及吉布斯-亥姆霍兹方程,初步学会
用其判据化学反应的自发性;
7. 掌握化学平衡状态及标准平衡常数概念,会进行简单的化
学平衡移动判断
本章要求
第二章化学热力学初步
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将热力学的基本定律用于化学过程或与化学有关的物理过程,形成了化学热力学。
化学热力学的研究范围、研究方法和局限性:
热力学研究范围:(1)化学过程及其与化学密切相关的物
理过程中的能量转换关系;(2)判断在某条件
下,指定的热力学过程变化的方向及可能达到的
最大限度。
研究方法:研究的是大量分子的集合体,是对象的宏观性质。计算变化前后的净结果,不考虑变化过程的细节
局限性: 无法了解变化的本质;只研究变化的可能性,无法说明如何才能使变化发生;不考虑时间因素,不研究反应速率和变化的具体过程。
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(system & surrounding)
常用术语
依体系与环境之间的物质和能量的交换关系,体系可分为:
敞开体系(Opened system):体系与环境之间既有能
量交换,又有物质交换. 热水杯
封闭体系(Closed system):体系与环境之间有能量交
换,无物质交换. 加盖热水杯
孤立体系(Isolated system): 体系与环境之间既无能量
交换,又无物质交换. 理想的保温杯
体系:研究的对象
环境:直接与体系相关的其他部分
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状态:表征体系性质的物理量所确定下来的体系存在
的形式(体系所有物理、化学性质的总和)。
状态函数:确定体系性质的物理量 PV=nRT
(States and State of functions)
1)状态一定则体系的各状态函数有一定值
2)体系状态变化时,状态函数的变化量只取决于体系
的始态和终态,而与变化的途径无关
3)体系恢复到原来状态,状态函数就恢复原值,其变
化量为零
体系发生变化前的状态-----始态
体系发生变化后的状态-----终态
状态函数的特征:
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在外界条件改变时,体系的状态发生变化,从始态到终态,我们说体系经历了一个热力学过程,简称过程。实现过程的方式称为途径。
(Process and Path)
常见过程:
等温过程
等压过程
等容过程
绝热过程
循环过程
过程相同,途径不同,体系状态函数的变化量相同
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(heat and work)
热由系统与环境间的温度差引起的能量交换,以Q表示。
Q>0 体系吸热
Q<0 体系放热(单位:J)
功功是系统发生状态变化时与环境交换能量的另一种形式,以W表示。
W>0 环境对系统作功
W<0 体系对环境作功
(单位:J)
热和功是过程发生时体系与环境之间能量传递的两种形式,其大小与变化的途径有关,是非状态函数
本章学****中主要考虑体积功
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定义:指体系内部所包含的各种能量的总和,用U
表示,单位是J 。(包括体系中分子、原子、
离子等质点的动能,各种微粒间的势能,原
子间的化学键能和核能)

内能是体系的一种性质,即内能是状态函数
内能的绝对数量是无法测量的(即不可知的)
( Internal energy)又称为热力学能
内能的变化量:
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能量具有各种不同的形式,他们之间可以相互转化,而且在转化的过程中能量的总值不变
化学反应中能量的变化