物理化學(xué)章熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用教學(xué)學(xué)習(xí)教案

1、物理化學(xué)章熱力學(xué)第一物理化學(xué)章熱力學(xué)第一(dy)定律及其應(yīng)用定律及其應(yīng)用教學(xué)教學(xué)第一頁，共92頁。第一章 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用 1.1 熱力學(xué)概述 1.2 熱力學(xué)第一定律 1.3 可逆過程 1.4 等容熱、等壓熱和焓 1.5 熱容 1.6 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用 1.7 熱力學(xué)第一定律對相變過程的應(yīng)用 1.8 熱化學(xué) 1.9 反應(yīng)焓與溫度的關(guān)系基爾霍夫定律 第1頁/共92頁第二頁，共92頁。1. 熱力學(xué)的研究內(nèi)容(nirng)（1）平衡熱力學(xué)（經(jīng)典熱力學(xué)）（2）非平衡熱力學(xué)1.1 熱力學(xué)概述(i sh) 化學(xué)熱力學(xué)關(guān)注的兩個問題(1) 化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)過程中的能量效應(yīng)(2) 化學(xué)反應(yīng)及

2、相關(guān)過程的方向和限度第2頁/共92頁第三頁，共92頁。2. 熱力學(xué)研究(ynji)的特點（1）研究(ynji)對象：大量粒子組成的宏觀體系（2）研究(ynji)方法：在經(jīng)驗定律的基礎(chǔ)上，通過演繹的方法，得出一般性的規(guī)律。 （3）局限性: 只考慮過程的初、末態(tài)，不考慮過程的細節(jié)。 第3頁/共92頁第四頁，共92頁。系統(tǒng)(xtng)與環(huán)境（system and surroundings) 敞開（開放(kifng)）系統(tǒng)（Open system）封閉（密閉）系統(tǒng)（Closed system）隔離（孤立）系統(tǒng)（Isolated system） 按物質(zhì)(wzh)傳遞和能量傳遞3. 熱力學(xué)基本概念第4頁/

3、共92頁第五頁，共92頁。 熱力學(xué)平衡(pnghng)狀態(tài) （equilibrium state of thermodynamics) 如果處在一定環(huán)境條件下的系統(tǒng), 其所有的性質(zhì)均不隨時間而變化; 而且(r qi)當此系統(tǒng)與環(huán)境隔離后, 也不會引起系統(tǒng)任何性質(zhì)的變化, 則稱該系統(tǒng)處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)。第5頁/共92頁第六頁，共92頁。H2O(l)1000CH2O(g)1000C,101.325kPa恒溫?zé)嵩?100oC)H2O(l)1000CH2O(g)1000C,101.325kPa絕熱壁熱力學(xué)平衡(pnghng)狀態(tài)系統(tǒng)環(huán)境第6頁/共92頁第七頁，共92頁。T1airT2TT1T2air

4、(T)絕熱壁恒溫(hngwn)熱源穩(wěn)態(tài)（stable state)非平衡態(tài)第7頁/共92頁第八頁，共92頁。處于熱力學(xué)平衡的系統(tǒng)(xtng)必須同時滿足下列平衡：熱平衡（thermal equilibrium) 如果沒有絕熱壁存在，系統(tǒng)內(nèi)各部分之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間沒有溫度的差別。熱力學(xué)第零定律(dngl) 如果系統(tǒng)(xtng)A與系統(tǒng)(xtng)B成熱平衡，系統(tǒng)(xtng)B與系統(tǒng)(xtng)C成熱平衡，則系統(tǒng)(xtng)A與系統(tǒng)(xtng)C也必然成熱平衡。第8頁/共92頁第九頁，共92頁。力平衡（mechanical equilibrium) 如果沒有剛性壁存在，系統(tǒng)各部分之間，系統(tǒng)與環(huán)

5、境之間沒有不平衡的力存在。 在不考慮重力場與其它外場作用的情況下，系統(tǒng)內(nèi)部處處壓力相等。第9頁/共92頁第十頁，共92頁。相平衡（phase equilibrium)相（phase)-系統(tǒng)內(nèi)物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)完全均勻(jnyn)的一部分稱為一相。H2O(l)糖水均相系統(tǒng)(xtng)糖水(tn shu)糖多（復(fù)、非均）相系統(tǒng)相平衡 -若在一個多相系統(tǒng)中，各相的組成及數(shù)量均不隨時間而變化，則稱該系統(tǒng)處于相平衡。第10頁/共92頁第十一頁，共92頁?；瘜W(xué)平衡(huxupnghng)（chemical equilibrium) 若系統(tǒng)中各物質(zhì)之間存在化學(xué)反應(yīng)，當系統(tǒng)組成(z chn)不隨時間而變化時，

6、系統(tǒng)處于化學(xué)平衡。第11頁/共92頁第十二頁，共92頁。熱力學(xué)平衡熱平衡力平衡 相平衡物質(zhì)平衡 化學(xué)平衡第12頁/共92頁第十三頁，共92頁。* 狀態(tài)(zhungti)函數(shù)（ state functions)定義： 描述（確定）系統(tǒng)狀態(tài)的系統(tǒng)的各宏觀物理性質(zhì)（如溫度(wnd)、壓力、體積等）稱為系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)，又稱為狀態(tài)函數(shù)。分類： 廣度（廣延(un yn)、容量）性質(zhì)（extensive property) 強度性質(zhì)（intensive property)第13頁/共92頁第十四頁，共92頁。 (a) 廣度性質(zhì)具有部分加和性，強度(qingd)性質(zhì)無部分加和性。(b) 廣度性質(zhì)的數(shù)值與系統(tǒng)

7、所含的物質(zhì)的量有關(guān)(yugun),強度性質(zhì)與系統(tǒng)的數(shù)量無關(guān), 其數(shù)值取決于系統(tǒng)自身的性質(zhì)。V總= V1 + V2 p總p1+ p2p1,V1 p2 , V2第14頁/共92頁第十五頁，共92頁。狀態(tài)(zhungti)函數(shù)的性質(zhì)(a) 狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù)，值與系統(tǒng)(xtng)的歷史無關(guān)；(b) 狀態(tài)函數(shù)的變化可用全微分(wi fn)表示*。第15頁/共92頁第十六頁，共92頁。AB 當系統(tǒng)(xtng)由一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時，狀態(tài)函數(shù)的增量只取決于系統(tǒng)(xtng)的初、末態(tài)，而與具體變化的路徑無關(guān)。 (c) 狀態(tài)函數(shù)(hnsh)的變化只與初、末態(tài)有關(guān)*第16頁/共92頁第十七頁，共92

8、頁。(d) 一個系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)之間是彼此關(guān)聯(lián)的 一個組成不變的均相體系，只需兩個強度性質(zhì)即可確定系統(tǒng)所有的強度性質(zhì)。第17頁/共92頁第十八頁，共92頁。(4) 過程(guchng) ( Process) 等溫過程： T1 = T2 = Tex= 常數(shù)等壓過程： p1 = p2 = pex= 常數(shù) 等容過程： V= 常數(shù) 絕熱過程: Q=0Isothermal processIsobaric processIsochoric processAdiabatic process(下標(xi bio) 1、2 分別代表體系的初態(tài)和末態(tài)； ex代表環(huán)境)等壓過程(guchng)區(qū)別于等外壓過程(guc

9、hng)（pex= 常數(shù)）第18頁/共92頁第十九頁，共92頁。熱 ( Heat ） 由于溫度的差別而在系統(tǒng)(xtng)和環(huán)境之間傳遞的能量形式。 熱的符號Q; 體系(tx)吸熱為正，放熱為負。(5) 熱和功功 ( Work ) 除熱以外(ywi)，在系統(tǒng)和環(huán)境之間傳遞的能量形式。功的符號w；系統(tǒng)得到功取正，系統(tǒng)作功為負。*體積功 ( Expansion work )非體積功 w(如表面功,電功)功的分類第19頁/共92頁第二十頁，共92頁。 * 體積功 ( Expansion work ) 當系統(tǒng)的體積變化(binhu)時，反抗外壓所作的功。pex微小(wixio)過程的功 exwpV pe

10、x : 外壓（恒定為一常數(shù)值）V：體積的變化值恒外壓過程dV第20頁/共92頁第二十一頁，共92頁。 系統(tǒng)內(nèi)部(nib)所有粒子的能量的總和(不包括系統(tǒng)宏觀運動的動能和勢能）熱力學(xué)能/內(nèi)能是狀態(tài)函數(shù)，廣度性質(zhì).熱力學(xué)能具有能量(nngling)的量綱/J。1 熱力學(xué)能 ( Internal energy )1.2 熱力學(xué)第一(dy)定律 熱力學(xué)能的符號為U第21頁/共92頁第二十二頁，共92頁。對封閉(fngb)的、靜止的、無外場作用的系統(tǒng)2 熱力學(xué)第一(dy)定律 (The First Law of Thermodynamics)dU是全微分,與過程無關(guān)與過程有關(guān),QWWQdUWQU 第22

11、頁/共92頁第二十三頁，共92頁。 1.3 可逆過程 55124.00101.00103001.00,pPapPaTKnmol p1,V1p2,V2pex=1.00105 Pa1 體積功的計算(以理想氣體恒溫過程為例)第23頁/共92頁第二十四頁，共92頁。 512121511551.00 1011()()1.00 1018.31411300 ()1.871.00 104.00 10exexexpPaWp VVp nRTppPamolJ molKKkJPaPa 一次膨脹5522.00101.00102.49exexpPapPaWkJ 分二次膨脹第24頁/共92頁第二十五頁，共92頁。p2,V2

12、p1,V1pex=p-dppex=p-dp分無限(wxin)多次膨脹第25頁/共92頁第二十六頁，共92頁。 一次 二次 無限多次w/kJ膨脹過程膨脹過程 -1.87 -2.49 -3.46w/kJ壓縮過程壓縮過程 7.48 ? 4.99 ? 3.46 ?不同(b tn)過程體積功計算結(jié)果如下：將前面(qin mian)膨脹后的氣體再壓縮回原狀態(tài) 按無數(shù)次的膨脹和壓縮進行的總過程(guchng), 系統(tǒng)回到原狀態(tài), 環(huán)境沒有留下功變熱的痕跡.第26頁/共92頁第二十七頁，共92頁。 2 可逆過程 (reversible process)(1) 以無限小的變化進行, 每一步都可反向進行, 反向進

13、行后系統(tǒng)與環(huán)境都復(fù)原(f yun);(2) 系統(tǒng)內(nèi)部無限接近于平衡;(3) 可逆過程中系統(tǒng)對環(huán)境作功最多（環(huán)境對系統(tǒng)作最小功）。第27頁/共92頁第二十八頁，共92頁。 可逆過程是一種科學(xué)的抽象,它為研究實際過程提出了基準(jzhn); 通過可逆過程計算狀態(tài)函數(shù)的變化。H2O(g)100 0C,100 kPaH2O(l)100 0C恒溫?zé)嵩?100oC)p-dp水的可逆汽化過程p=100 kPa第28頁/共92頁第二十九頁，共92頁。 1 等容過程(guchng)熱封閉系統(tǒng), 當非體積(tj)功等于零(w=0) 封閉系統(tǒng), 當不作非體積功時, 等容過程吸收的熱等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的增量, 所以QV

14、只與系統(tǒng)初末態(tài)有關(guān).物理意義1.4 等容熱、等壓熱和焓 第29頁/共92頁第三十頁，共92頁。 2 等壓過程熱和焓(enthalpy)封閉系統(tǒng), w=0等壓過程212211PUQwUUQpVpV 212211()exwpVVp VpV HUpVPHQ Define:H- 焓U-熱力學(xué)能第30頁/共92頁第三十一頁，共92頁。 封閉系統(tǒng),當不作非體積功時, 等壓過程吸收的熱等于(dngy)系統(tǒng)焓的增量, 所以Qp只與系統(tǒng)初末態(tài)有關(guān).焓的性質(zhì): 狀態(tài)函數(shù), 廣度性質(zhì)具有能量的量綱/J無法得到絕對值物理(wl)意義:第31頁/共92頁第三十二頁，共92頁。 思考題: 有一封閉系統(tǒng), 在300 K、等

15、壓下進行反應(yīng)(fnyng), 該過程中系統(tǒng)放熱20 J, 對環(huán)境作電功100 J, 作膨脹功5 J, 計算Q 、w總、 U 、 。非等壓過程有無若系統(tǒng)作非體積功,則 Qp(pV)是否表示系統(tǒng)所作的體積功第32頁/共92頁第三十三頁，共92頁。 1 等容熱容(r rn)和等壓熱容(r rn)Define:物理意義:在沒有相變化和化學(xué)變化, 且w=0的條件下, CV 是等容下系統(tǒng)(xtng)熱力學(xué)能隨溫度的變化率, Cp是等壓下焓隨溫度的變化率。1.5 熱容(r rn)( heat capacity)第33頁/共92頁第三十四頁，共92頁。封閉系統(tǒng)、組成(z chn)不變的均相系統(tǒng)、w=0對單原子

16、分子(fnz)理想氣體CV,m 為(3/2)R雙原子分子(fnz)理想氣體CV,m 為(5/2)R,p mV mCC為狀態(tài)函數(shù),強度性質(zhì)當溫度(wnd)從T1 T2第34頁/共92頁第三十五頁，共92頁。 2 等容熱容(r rn)和等壓熱容(r rn)的關(guān)系理想氣體(l xin q t)()()()()()()()()()() ()()()PVPVPPVVTPVTPPVTPHUUVUCCpTTTTTUUdUdTdVTVUUUVTTVTUVCCpVT 第35頁/共92頁第三十六頁，共92頁。1 理想氣體(l xin q t)的熱力學(xué)能和焓Joule 實驗(shyn)真空氣體低壓氣體向真空膨脹后,

17、 水的溫度未變。理氣的自由(zyu)膨脹過程1.5 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用第36頁/共92頁第三十七頁，共92頁。 000ex0TQwpVUQ w 又又實驗過程對一定量純物質(zhì)(wzh) 說明等溫下理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的函數(shù), 與體積(tj)無關(guān).第37頁/共92頁第三十八頁，共92頁。 理想氣體的熱力學(xué)能和焓只是溫度(wnd)的函數(shù).同理可證得由第38頁/共92頁第三十九頁，共92頁。2 理想氣體的幾種變化過程(guchng)熱力學(xué)量的計算 (1)等溫過程(guchng) (2)等容變溫過程(guchng) (3)等壓變溫過程(guchng)（凝聚態(tài)物質(zhì)變溫過程(guchng)）R

18、eview第39頁/共92頁第四十頁，共92頁。QwUHU=Q+wU=QvH=U+pVH= U+ (pV)H=Qp22112211,TTVVV mTTTTppp mTTQC dTnCdTQC dTnCdT第40頁/共92頁第四十一頁，共92頁。2mol AT1=500 K 始態(tài)p1= 5 p等溫可逆2mol AT2=500 K 末態(tài)p2= 1 p例題一 dT=0 U1=0;H1=0 Q1=-w1=nRTln(p1/p2) =28.314500ln(5/1) = 13.38 kJ第41頁/共92頁第四十二頁，共92頁。2mol AT1=500 Kp1= 5 p自由膨脹2mol AT2=500 K

19、？p2= 1 pp外=0因為途徑(2)與途徑(1)的始末態(tài)相同, 故狀態(tài)函數(shù)的變值相同: U2=U1=0, H2=H1=0 p外=0 w2=0，Q2=0第42頁/共92頁第四十三頁，共92頁。2mol AT1=500 Kp1= 5 p等壓變溫2mol AT2=300 Kp2= 5 pp外= 5 p？Cp,m= CV ,m+R=(3/2)R+R=(5/2)RQp=H=n Cp,m(T2-T1) =2mol2.58.314J/K.mol(300-500)K= -8.314 kJw=-p.V=-(pV)=-(nRT)=-nR.T = -2mol8.314J/K.mol(300-500)K= 3.33

20、 kJU=Qp+w = -5 kJ第43頁/共92頁第四十四頁，共92頁。*絕熱可逆過程 (Q=0)11ln()0dTVTVC p,mV,mC= C令令,m,m= RpVCC ,(1)V mV mP mV mV mdUnCdTnRTWpdVdVVRTCdTdVVCCdTdVTCVdTdVTV 第44頁/共92頁第四十五頁，共92頁。 2121112211122111TpTpVpVpVTVT絕熱可逆過程方程適用條件:不作非體積功 絕熱可逆 理想氣體第45頁/共92頁第四十六頁，共92頁。10.0升氧氣(yngq)由273 K 、1.00 MPa 經(jīng)以下途徑 , 到達終態(tài) p2=0.10 MPa;

21、(1) 絕熱可逆膨脹;(2) 在恒外壓pex=0.10 MPa下絕熱膨脹, 分別求兩途徑的以下熱力學(xué)量: w、U 、 。氣體看作(kn zu)雙原子分子理氣例題二第46頁/共92頁第四十七頁，共92頁。 解: (1) 根據(jù)111122,1.4PmVmpTpTCC 雙原子分子理想氣體第47頁/共92頁第四十八頁，共92頁。 (2) 絕熱不可逆過程(guchng)(不服從過程(guchng)方程)122,21212222120 ,w()w()()205.0V mexQUnCTTnRTnRTpVVpppTK 又又第48頁/共92頁第四十九頁，共92頁。 結(jié)論: 從同一初態(tài)出發(fā)經(jīng)絕熱可逆和絕熱 不可逆

22、(恒外壓) 途徑不能到達同一 終態(tài). 即在相同(xin tn)的初末態(tài)之間不會 有多種絕熱途徑. 絕熱可逆膨脹過程作的功更多.第49頁/共92頁第五十頁，共92頁。 H2O(l)T1=373 Kp1=100 kPaH2O(g)T2=373 Kp2=100 kPaglH lgH 水的可逆相變過程pex=100kPa1 、可逆相變過程(guchng)相變熱: 物質(zhì)聚集狀態(tài)變化時的熱效應(yīng), 相變過程通常在等溫等壓下進行.1.6 熱力學(xué)第一定律對相變過程(guchng)的應(yīng)用第50頁/共92頁第五十一頁，共92頁。 等壓過程, w=0, pex=100 kPa,有1摩爾(m r)的水變成水蒸氣, 設(shè)氣

23、體為理想氣體。w()3.10exglgp VVpVnRTkJ 40.6337.537.5glPPHQkJUHp VHnRTkJUQWkJ 或或(蒸發(fā)潛熱)第51頁/共92頁第五十二頁，共92頁。 相變過程(guchng)通常在等溫等壓下進行。在平衡溫度和壓力（必須同時具備）下的相變過程(guchng)為可逆相變過程(guchng)；反之，為不可逆相變過程(guchng)。H2O(l)T1=298Kp1=3170PaH2O(g)T2=298Kp2=3170Papex=3170Pa水的可逆相變化(binhu)舉例第52頁/共92頁第五十三頁，共92頁。H2O(l)273K100kPaH2O(s)2

24、73K100kPa等壓可逆H1等壓可逆H3等溫可逆相變H2H2O(l)268K100kPaH2O(s)268K100kPa,UH 不可逆過程2、不可逆相變過程(guchng)第53頁/共92頁第五十四頁，共92頁。 ( ),( )PPClCs在此溫度區(qū)間為常數(shù)具體計算時需要以下數(shù)據(jù) 22H OH O( ),( ),( ),( )sPPlCl CsHsl 132123( )(273268)( )(268273)ppslHClHCsHHHHHH 第54頁/共92頁第五十五頁，共92頁。設(shè)計(shj)途徑法 不可逆過程可通過設(shè)計幾步可逆過程來計算其狀態(tài)(zhungti)函數(shù)的變化值。第55頁/共92

25、頁第五十六頁，共92頁。例題第56頁/共92頁第五十七頁，共92頁。H2O(l), 378K, 100 kPaH2O(g), 378K,100 kPaH, UH1H2O(l), 373K, 100 kPaH2O(g), 373K,100 kPaH2H3等壓可逆變溫等壓可逆變溫可逆相變第57頁/共92頁第五十八頁，共92頁。 Q=Qp=H = 40491.5 J w=-pexV=-pV=- p(VgVl) - pVg=-nRT =-18.31378=-3.14 kJ U=Q+W=40491.5 J+(-3.14103 J)=37.35 kJ第58頁/共92頁第五十九頁，共92頁。 研究(ynji

26、)化學(xué)反應(yīng)及其相關(guān)的物理過程的熱效應(yīng)的分支學(xué)科稱為熱化學(xué)。1.6 熱化學(xué) (themochemistry)反應(yīng)熱的測定及理論計算的重要性(1) 安全生產(chǎn)及經(jīng)濟合理地利用能源(2) 在理論上計算平衡常數(shù)及其它熱力學(xué)量時需要。(3) 追蹤、研究反應(yīng)歷程和分子間相互作用（生物熱化學(xué)、熱動力學(xué)等） 第59頁/共92頁第六十頁，共92頁。一、熱化學(xué)中的一些(yxi)基本概念在等溫并不作(b zu)非體積功的條件下一個化學(xué)反應(yīng)吸收或釋放的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)。在等壓條件(tiojin)下的熱效應(yīng)稱為等壓熱效應(yīng) Qp在等容條件(tiojin)下的熱效應(yīng)稱為等容熱效應(yīng) QV1、等壓熱效應(yīng)與等容熱效

27、應(yīng)第60頁/共92頁第六十一頁，共92頁。*2、反應(yīng)進度 ( reaction extent )3H2 + N2 = 2 HN3NH3 3H2 N2化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)的通式：B: 反應(yīng)系統(tǒng)中的某種物質(zhì)（反應(yīng)物或產(chǎn)物(chnw)）；B: 物質(zhì)B的化學(xué)計量數(shù) , 對反應(yīng)物取負值，對產(chǎn)物(chnw)取正值。第61頁/共92頁第六十二頁，共92頁。3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g)例: n0 (t=0) 9 mol 4 mol 0 mol n1 (t=t1) 6 mol 3 mol 2 mol n2 (t=t2) 3 mol 2 mol 4 mol第62頁/共92頁第

28、六十三頁，共92頁。Define: ：反應(yīng)進度，量綱(lin n)為mol ; = 0表示未反應(yīng), = 1mol 表示按計量方程反應(yīng)進度為1mol.第63頁/共92頁第六十四頁，共92頁。思考題： 計量(jling)方程 3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g) n0 (t=0) 9 mol 4 mol 0 mol n1 (t=t1) 6 mol 3 mol 2 mol =1 mol 對給定的反應(yīng)，反應(yīng)進度的數(shù)值與計量方程式的寫法(xif)（即B的值）有關(guān)。若: 計量(jling)方程變?yōu)?/2 H2 (g) +1/2 N2 (g) = NH3 (g)，則 =? mol 第64頁

29、/共92頁第六十五頁，共92頁。3 、反應(yīng)(fnyng)的摩爾焓變和反應(yīng)(fnyng)的摩爾熱力學(xué)能變下標(xi bio)m表示發(fā)生1 mol反應(yīng)第65頁/共92頁第六十六頁，共92頁。物質(zhì)(wzh)的標準態(tài)氣體：在標準壓力(yl)下，具有理想氣體性質(zhì)的純氣體固（液）體：在標準壓力(yl)下的純固（液）體4 、標準摩爾(m r)焓與反應(yīng)的標準摩爾(m r)焓變標準壓力常用p表示： 1p= 100 kPa (有的書上取1p = 101.325 kPa)第66頁/共92頁第六十七頁，共92頁。aA bB yY zZ 反應(yīng)純Aa molT, 1p純Bb molT, 1p純Yy molT, 1p純Zz

30、 molT, 1p記作溫度(wnd)為T時B的標準摩爾焓第67頁/共92頁第六十八頁，共92頁。溫度為T時反應(yīng)(fnyng)的標準摩爾焓變第68頁/共92頁第六十九頁，共92頁。二、熱化學(xué)方程式 反應(yīng)方程式寫法(xif)不同, 同樣進行1mol反應(yīng), 其熱效應(yīng)rH是不同的.需注明: 1、反應(yīng)的溫度壓力等條件，若未注明，則認定為298K、 1p; 2、物質(zhì)的聚集狀態(tài), 晶型. 1 -r22molkJ8 .51)298()2HI(g,)(g,H)(g,ImKHppp第69頁/共92頁第七十頁，共92頁。*三 、rUm 和 rHm的關(guān)系(gun x)(化學(xué)平衡)aA+bBT1, p1, V1yY+z

31、ZT1 ,p1 ,V2 , p= 0Qp=rHyY+zZT1 ,p2 ,V1V = 0QV=rU, H1U2, H2第70頁/共92頁第七十一頁，共92頁。(2) 對低壓(dy)下進行的液、固相反應(yīng)(1) 若反應(yīng)(fnyng)物質(zhì)均為理想氣體第71頁/共92頁第七十二頁，共92頁。(3) 對有氣體參加(cnji)的低壓非均相反應(yīng)B(g): 反應(yīng)系統(tǒng)(xtng)中氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)第72頁/共92頁第七十三頁，共92頁。由標準摩爾生成焓計算(j sun);由標準摩爾燃燒焓計算(j sun);由Hess定律進行簡單的代數(shù)運算。四 、反應(yīng)熱的計算(j sun)第73頁/共92頁第七十四頁，共92頁

32、。規(guī)定: 在298.15K時標準狀態(tài)下所有(suyu)穩(wěn)定單質(zhì)的摩爾生成焓為零.(1) 標準摩爾(m r)生成焓 standard molar enthalpy of formation 定義： 在指定溫度下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成指定相態(tài)下的物質(zhì)的反應(yīng)（即該物質(zhì)的生成反應(yīng)）的標準摩爾焓變，稱為該物質(zhì)在此溫度下并處于指定相態(tài)下的標準摩爾生成焓，記作 ，單位為J/mol或kJ/mol。( , )fmHB T 第74頁/共92頁第七十五頁，共92頁。物質(zhì)物質(zhì) f m/kJmol-1 C(金剛石金剛石)1.88 C(石墨石墨)0理氣(lq)理氣(lq)第75頁/共92頁第七十六頁，共92頁。 計算公式：22

33、Fe(s)C()2O (g) 石石墨墨H1H2232Fe O (s)CO(g)2FeO(s)CO (g) H第76頁/共92頁第七十七頁，共92頁。(2) 標準摩爾(m r)燃燒焓 (standard molar enthalpy of combustion) 定義： 1 mol 物質(zhì)在指定溫度下完全氧化（燃燒）成指定產(chǎn)物的標準摩爾焓變，稱為該物質(zhì)在此溫度下的標準摩爾燃燒焓。記作)(THmc指定(zhdng)產(chǎn)物：222 CCO () HH O(l) SSO () gg第77頁/共92頁第七十八頁，共92頁。 計算公式Review 第78頁/共92頁第七十九頁，共92頁。*(3) 代數(shù)(dis

34、h)法(Hess 定律)213HHHHess 定律第79頁/共92頁第八十頁，共92頁。aA+bBT2 ,pyY+zZT2 , p)(2THmr 12)(,1TTmpBdTBCnH 21)(,2TTmpBdTBCnHaA+bBT1 ,pyY+zZT1 ,p1()rmHT 1()rmHT 已已知知1.9 反應(yīng)(fnyng)焓與溫度的關(guān)系基爾霍夫定律 第80頁/共92頁第八十一頁，共92頁。rH m(T2)=H1 + rH m(T1) + H2r,( )()( )( )( )P mP mP mP mP mBP mBCyCYzCZaCAbCBCB 第81頁/共92頁第八十二頁，共92頁?；鶢柣舴蚨?dngl)( Kirchhoffs Law)適用條件：在T1T2區(qū)間，反應(yīng)體系中所有物質(zhì) 無相態(tài)(xin ti)變化.第82頁/共92頁第八十三頁，共92頁。 H2(g) + I2(g) = 2HI(g) (