《化学热力学》14级第一二章复习.ppt

第一章、第二章 复习课,第一章、第二章： 基本概念、定律、公式等部分 热力学第一、二、三定律语言表述、公式，公式中物理量含义，能熟练使用。 状态函数、容量性质、强度性质。知道它们具体是哪些常见的函数。再就是给你一个函数能判出所给函数属于那类。 过程。包括pvT变化、相变、化学变化。 pvT变化：理想气体的自由膨胀、定温可逆膨胀、定温恒外压膨胀、可逆绝热过程。 可逆相变。 实际气体节流膨胀过程及热力学特性。 热容。,化学反应热。盖斯定律。 标准摩尔生成焓、燃烧焓的定义及应用。 基尔霍夫公式的应用。 热力学四个基本关系式。 亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能。,P7基本概念 热一律：p11 本质是能量守恒。 公式：封闭系统 U=QW 热二律： p51 Clausius 的说法：“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。 Kelvin 的说法：“不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他的变化”。 后来被Ostward表述为：“第二类永动机是不可能造成的”。 热三律 p68 “在0K时，任何纯物质的完美晶体，其熵值为零” 。,过程：特别是一些具体的过程及相关计算。 如“理想气体的自由膨胀、定温恒外压膨胀（p14） 、定温可逆膨胀（p15）、可逆绝热过程（p26） 。 Q、W、U、H、S、A、G计算。 实际上，在复习还应该掌握的部分： p18 定容及定压下的热、 p19理想气体的热力学能和焓 p22热容,实际气体经节流膨胀后的温度变化,P30 实际气体节流膨胀,结果：节流膨胀是一个定焓过程。,P33 热化学 这个热实际上就是定容反应热、定压反应热。 定容反应热、定压反应热关系P34中（1.49）式； 反应进度定义（1.50）式。 P37盖斯定律。主要是计算。例8等。 P38掌握生成焓和燃烧焓定义及相关规定。,可逆相变： 在无限趋近相平衡条件下进行的相变化。或者说：在温度T和平衡压力p(T)下的相变。 P17 可逆相变体积功的计算 P64相变熵变计算 P77相变吉布斯函数变计算,P72 定义式： H = U + pV ， A = U TS ，G = H TS 热力学基本公式 dU = TdS pdV dH = TdS + Vdp dA = SdT pdV dG = SdT+ Vdp 适用条件：双变量的密闭系统的任意过程。,P42 反应焓与温度的关系基尔霍夫方程,P81 G随温度T的变化Gibbs-Helmholtz公式,济南大学20142015学年第一学期课程考试试卷（A卷） 课 程 物理化学（上） 授课教师 试时间 2014 年 月 日 考试班级 学 号 姓 名 - 注：请考生务必将答案写在答题纸上 - 一、填空题 用H表示反应热效应要求反应一定在 、 且只作体积功的条件下进行。 二、选择题 对于化学反应的标准平衡常数K与热力学温度T的关系中，正确的是 ( ) A. 若rH0，T增加，K增加 B. 若rH0，T改变，K不变 D. 若rH0，T改变，K不变 三、计算题 1mol某双原子分子理想气体，在100时，从体积为25dm3定温可逆膨胀到100dm3，试计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。 四、综合分析题,例题1. 已知下列反应在p和298K时的反应热为： CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)； rHm (1) = 870.3 kJmol-1 (2) C(s)+O2(g)=CO2(g) ； rHm (2) = 393.5 kJmol-1 (3) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ;rHm (3) = 285.8 kJmol-1 计算反应 (4) 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的rHm(298K)。,解：rHm (298K) =2(2)+2(3)-(1) rHm (4)=2rHm (2)+2rHm (3)-rHm (1) =2(-393.5)+2(-285.8)-(-870.3) kJmo1-1 =-488.3 kJmo1-1 ,例题2. 已知p，298K时，下列反应数据： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)；rHm(1)= 221.1 kJmol-1 3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s);rHm (2)= 117.1 kJmol-1 求反应 Fe3O4(s)+4C(s)=3Fe(s)+4CO(g) 的rHm (3) 。,解：rHm (3) = 2rHm(1) rHm (2) =2( 221.1)-(-117.1 )= -325.1 kJmol -1 ,例题4 已知下列反应在p和298K时的反应热为： CO (g)+H2O (g)= CO2(g)+ H2 (g)； rHm (1) = 41.2 kJmol-1； (2) CH4(g)+ 2H2O (g)=CO2(g) +4H2(g)； rHm (2) = 165.0 kJmol-1； 试计算反应 (3) CH4(g)+ H2O (g)=CO (g) +3H2(g) 的 rHm (298K)。,解：(3)式 =(2)式-(1)式,例题5. 有4 克Ar气（视为理想气体，摩尔质量M(Ar)=40 gmol-1）在300 K时，压力为500 kPa，在定温下可逆膨胀至压力为200 kPa。试计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。,解： p2=200 kPa p1=500 kPa T=300K n =4/40=0.1mol,真空膨胀？不可逆膨胀？,解p1=510 5Pa p2=10 6Pa T=400K n =2mol,例题6. 有2摩尔某理想气体在127时压力为5105Pa，在等温下进行可逆压缩为106Pa，计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。,J,例题7. 10 mol He为理想气体，在定容条件下，由300K 加热到600K, 试求该变化过程的U和S。,解：单原子理想气体，Cv,m = 1.5R 定容变温过程 U=Cv,m(T2T1)=101.58.314(600300)= 37413J,JK-1mol-1,例题8. 1 mol O2为理想气体，在定压条件下，由600K 降温到300 K，试求该变化过程的H，S。,解：双原子理想气体，Cp,m=3.5R 定压变温过程 H=nCp,m(T2T1)=13.58.314(300600) = - 8730J,例题16. P下，1 mol 甲苯在其沸点383 K时蒸发为同温同压下的气体，,该相变过程的W，Q，S， A，G。,解： 此过程为等温等压可