化学热力学初步(无机化学)ppt课件.ppt

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1、化学反应所涉及的问题包括：⑴反应判据：反应发生与否的理论依据⑷反应机理：反应是如何进行的可能性和程度现实性化学热力学(包括化学平衡)化学动力学⑵反应限度：生成多少产物，有何规律⑶反应速度：完成反应需要多少时间，反应的快慢1第三章化学热力学基础重点:基本概念；化学反应焓变、熵变、自由能变的计算；反应方向判据及其应用平衡常数及平衡移动3.1热力学简介3.2热力学基本概念3.3热力学第一定律及化学反应热（焓变）3.4熵和熵变3.5Gibbs自由能变—反应自发性的最终判据3.6化学平衡2热力学：研究某过程中不同形式的能量之间相互转化时遵循的规律。热力学的理论基础

2、：热力学第一、二定律。是人类长期科学实践的经验总结，是不能以任何其他定理、定律为基础进行推导或论证的。3.1热力学概论一、什么是热力学？热力学第一定律解决过程中的能量转化问题；热力学第二定律解决过程能否发生(方向)和进行的限度问题。热力学第一定律解决化学反应过程中的能量问题；热力学第二定律解决反应能否发生(反应的方向)和反应进行的限度问题。二、化学热力学：用热力学的定律、原理、方法用来研究化学过程以及伴随化学过程发生的物理变化4反应能否发生及程度能量转化结果热力学第一定律1.热力学方法：三、热力学的方法特点和局限性45讨论大量质点分子的平均行为，即研究物

3、质的宏观性质，所得结论具有统计意义。不考虑个别分子或原子的微观性质和结构。只考虑过程变化前后的净结果，无需知道反应过程的机理。只判断过程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。2.局限性：不知道反应的机理、速率和物质的微观性质，只讲可能性，不讲现实性。5体系：被研究的直接对象环境:体系外与其密切相关的部分一、体系和环境3.2热力学基本概念6封闭体系：与环境有能量交换无物质交换敞开体系：与环境有物质交换也有能量交换体系类型：根据体系与环境的关系7孤立体系：与环境无物质、能量交换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。8二

4、、热力学状态及其状态函数用宏观可测性质（物理量，热力学变量）来描述体系的热力学状态。当体系的一切性质都具有一定数值且不随时间而变时，体系就处于某一状态。（变量即状态函数）容量性质（又称广度性质）：即热力学体系中那些与体系中物质的数量成正比的性质。特点：具有加合性。如V、m、n（摩尔数）、内能U、焓H、自由能G等强度性质——即是热力学体系中那些由系统中物质的本性决定，而与体系中物质的数量无关的性质。特点：没有加合性。如T、P、ρ、粘度等就是强度性质。1.状态函数可分为两类：92*.状态函数的特点状态函数具有鲜明的特点:(1)状态一定,状态函数值一定，且相互

5、关联。(2)状态变化,状态函数值也随之而变,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！（3）循环过程的状态函数改变值为零。用一句话描述：异途同归，值变相等；周而复始，数值还原。10始态终态113.热力学标准状态:----特殊状态当体系中各种气态物质的分压均为标准压强p(101.325kPa)，固态和液态物质表面承受的压强都等于标准压强，溶液中各物质的浓度均为1mol.dm-3（严格说应为1mol·kg-1)时体系所处的状态。热力学标准态（标态）的表示：用右上角加“”表示。如p，C注意：热力学标准态并未对温度有限定，任何温度下都有热力

6、学标态。区别于环境标态：298K，101.325kPa；与理想气体标准状态区分：273K，101.325kPa。12等温过程：始态、终态温度相等，并且过程中始终保持这个温度。（T1=T2,T=0）等压过程：始态、终态压力相等，并且过程中始终保持这个压力。（P1=P2,P=0）等容过程：始态、终态容积相等，并且过程中始终保持这个容积。（V1=V2,V=0）可逆(理想)过程：无限接近平衡态的过程。该过程由始态到终态，再由终态到始态构成的循环，不留下任何痕迹。四、途径和过程：过程：体系从一个状态到另一状态,称体系经历了一个热力学过程。变化前的状态称为始态

7、，变化后达到的状态称为终态。完成这个过程的具体步骤称途径。途径可包括多个过程。13298K，101.3kPa298K，506.5kPa375K，101.3kPa375K，506.5kPa恒温过程途径(II)恒压过程途径(I)恒温过程(I)恒压过程(II)实际过程实际过程与完成过程的不同途径始态终态功：除热之外，体系与环境之间以其它形式交换或传递的能量称为功（W）。五、热和功：体系状态变化过程中的能量表现形式热：体系与环境之间因温度不同而交换或传递的能量称为热（Q)。Q>0,体系吸收热量，Q<0,体系释放热量功可分为膨胀功（体积功）和非膨胀功（其它功）：体

8、积功以外的所有其它形式的功，如电功,机械功，表面功等。热力学中基本假设其它功为零