第一章13节工化

1、1、系统划分：根据系统与环境的关系，系统可以分为三大类：分类物质交换能量交换开放系统、没有封闭系统或孤立系统、开放系统封闭系统、孤立系统是科学的抽象，对科学研究有重要意义，隔离系统、1.1.2过程和路径过程：系统自始至终变化的过程。路径：完成此过程的具体步骤、路径。一般程序如下：1.恒温进程：T=T循环，dT=02。静压过程：p=p循环，dp=03。定容过程：dV=0，1.1.3状态和状态函数状态：系统基本特性的聚合状态函数：表征和确定系统状态的宏观特性，如温度、压力、体积等。状态函数的特征：“状态是恒定值、恒定路径变化等，反复、反复变化0”，例如，水(25)水(50)有直接加热3360，先加

2、热，然后冷却，或者先冷却，然后加热的方法。1.1.4热量和热量(q):系统和环境之间随温度传递的能量。单位为j或kJ。法规：当系统从环境中吸收热量时，q是正值。系统释放到环境中时，q为负值。操作(w):除列外的所有传递能量。单位为j或kJ。法规：环境对系统工作时，w为正数。如果系统对环境执行操作，则w为负值。列和操作是状态函数吗？*操作有多种形式。热力学中最常处理的任务是因体积变化而与系统和环境交换的能量，称为体积任务。卷操作：W=-pV单元：j、kJ卷操作以外的其他操作(如电源、曲面操作等)称为非卷操作。列和操作不是状态函数，不取决于进程的开始和结束状态，而是与路径相关。8，1.1.5热力学

3、能量(内部能量)系统内所有能量的总和称为系统的热力学能量(u)。包括分子运动的动能，分子间的位置能量，分子，原子内部的势能。问题：u是状态函数吗？u是？9，1.2.1热力学第一定律在任何过程中都不会消亡或产生能量，可以从一种形式传递到另一种形式，从一个对象传递到另一个对象。10，例如，在封闭系统中，起始状态U1和环境交换列以及工作U2QW根据能量守恒定律如下：U2=U1 (Q W)或：U=U2-U1=Q W，常识说明：在系统从开始到结束的变化过程中，热力学的变化(U)等于系统吸收的热量和获得的工作。11，例如1。理想气体在恒压100KPa下膨胀，体积从20L变为50L，同时吸收2.24KJ的热

4、量，求出系统热力学能量的变化。答案： w=-100000 x(50-20)X10-3=-3000 jq=2.24 x 1000=2240 ju=2240-3000=-760j，12用热化学方程式进行放热反应。这种反应是吸热反应。h是恒定的压力反应热，又称反应焓。也就是说，在写H=Qp，13，热化学反应方程的时候，要注意：反应条件。否则，将被视为标准状态。要显示物质收集状态(s、l、g、AQ)，请执行以下操作：14、2。赫斯定律，例如H2(g)0.5o 2(g)=H2O(l)rhm=-285.8 kj mol-步骤1 3360 H2(g)=2h(g)焓是状态函数，与路径无关。17，1.2.3热力

5、学标准状态和生成焓，1 .热力学标准状态气体物质压力100kPa(P)溶液溶质浓度1.0mol/L(c)液体和固体P压力下液体和固体纯物质温度，通常选择298.15K。18，2标准摩尔生成焓(fHm)标准摩尔生成焓定义：在恒温和标准状态下最稳定的纯元素1mol化合物生成时，系统的焓称为该化合物的标准摩尔生成焓，用fHm表示。KJmol-1，19，fHm有时写成Hf，最稳定的纯元素标准焓为0。物质的聚集状态不同，其标准摩尔形成焓也不同。像H2O(l)、H2O(g)。20，化学反应热是标准焓计算，已知反应：Cao(s)H2O(l)=ca(oh)2(s)FHM-635-285-986 kj mol-

6、1是此反应的标准对此的回答：-76KJmol-1，21是标准反应焓号减去产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。22例：计算下一反应的标准反应焓。调查结果，23，1.2.4键能量定义：在标准状态下，1mol的气体分子AB的化学键分离形成气体的中性原子a和b时吸收的热量称为键能量。反应热可以通过键能估算：24，例如，反应2H2 N2=N2H4焓变化是通过键能计算出来的。已知：bhm (h-h)=415 kj/mol，bhm (n-n)=251 kj/mol，bhm (n=n)=941kj/mol答案：rhm=2x415941-(4x368251)=48，25，1.3化学反应的方向

7、，化学反应的方向是最感兴趣和最关心的问题之一。因为在实际应用中是否会发生反应，即可能性的问题优先。因此，如何从理论上和应用上判断一个反应是否会发生，具有很大的意义。26，1.3.1化学反应的自发性在特定条件下没有外力作用的自动进行的过程称为自发过程，在化学反应中称为自发反应。相反，被称为非自愿过程，非自愿反应。请注意：自发反应不一定迅速。27，化学反应方向和化学反应热，19世纪中期，贝塞洛提出了经验规则：“没有外部能量的参与，化学反应总是以释放更多热量的方向进行。”，2 H2(g)O2(g)=2 H2O(g)h0但是他们的共同特征是化学反应增加了系统内分子热运动的混乱。29，1.3.2熵1。熵

8、的意义，系统的混乱是对微粒子微观运动形态的图像描述。在热力学中，此状态函数称为熵，用符号s表示。统计力学可以证明S=kln:微观状态数熵的单位：JK-1mol-1，系统的混乱度越低，熵越低。例如：冰的熵为s冰=39.33JK-1mol-1水的熵为s水=69.91JK-1mol-1水蒸气的熵为s蒸汽=189JK-1mol-1，30，2熵变化计算1.00105Pa压力下1mol纯物质的熵热力学第三定律的定义：在0K中，所有纯物质完美决定的熵为0。298K的熵可以计算化学反应的熵变化。例如，aA bBdD eErSm=dSmD eSmE-aSmA-bSmB，即rSm=Sm产品-Sm反应物，31，例如

9、，响应：2 HCl(g)=H2(g)CLL，车票：sm(HCl)=187 JK-1mol-1 sm(H2)=130 JK-1mol-1 sm(Cl2)=223 JK-1mol-1回答还有：G=H-TS在恒温静压条件下为：rGm=rHm-TrSm，在确定一个反应进行的方向时：rGm0反应不自发进行rGm=0平衡状态，而是使用33，fGm计算反应的rGm:aa bbdd eer GM=dfg MD EFG me-af GMA-bfg MB纯物质的fGm是摩尔函数，在恒温下从最稳定的固体生成1mol物质时做出反应。最稳定的单一fGm为0。2 .标准摩尔吉布斯自由能变化计算(1)标准摩尔生成吉尔吉斯函数，rGm=rHm-TrSm，34，(1)利用物质的标准摩尔计算吉布斯自由能的示例：反应4 NH 3(g)5o 2(g)=4 nn解决方案：检查表fGm=-237 kjmol-1NO(g)fGm=86.6 kjmol-1nh 3(g)的fGm=-16.5kJmol-1O2(g)的fgg，35，以上rG(T)=rH(298K)-TrS(298K)