物理化學第一章-熱力學第一定律-課件

物理化學PhysicalChemistry物理化學PhysicalChemistry1緒論一、物理化學的研究對象從研究物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的相互聯(lián)系入手，探求化學變化的基本規(guī)律的一門科學二、物理化學的基本內(nèi)容1、化學熱力學(chemicalthermodynamics)----研究化學反應能量及化學反應的方向和限度問題緒論一、物理化學的研究對象21、任一化學反應總是包含或伴有物理變化。C+O2=CO2+Q（熱效應）2、溫度、壓力、濃度的變化等物理因素的作用能引起或影響化學變化的進行N2+3H2=2NH3(高溫450°C高壓)3、在實驗方法上，化變的研究大多采用物理學測量方法1、任一化學反應總是包含或伴有物理變化。C+O2=CO2+3鋅錳干電池鋅錳干電池42、化學動力學(chemicalkinetics)----研究化學反應的速率和機理問題3、物質(zhì)結(jié)構(gòu)----研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，能深入了解化學反應本質(zhì)及外部因素的影響三、物理化學的研究方法

1、熱力學方法----宏觀方法

2、統(tǒng)計力學方法----用統(tǒng)計的方法探討體系對外表現(xiàn)出來的宏觀物性

52、化學動力學(chemicalkinetics)53、量子力學方法----以微觀粒子能量轉(zhuǎn)換的量子性及微粒運動的統(tǒng)計性為基礎,研究微粒的運動規(guī)律(物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究)

四、物理化學在化學與藥學中的地位與作用1、是化學及相關工業(yè)的理論基礎

化學熱力學和反應速率唯象規(guī)律 化學分子水平的研究，結(jié)構(gòu)與化學性質(zhì)化學中最引人矚目的成就60%集中于物理化學

3、量子力學方法----以微觀粒子能量轉(zhuǎn)換的量子性及微粒運動62、藥學學科的理論基礎

藥物劑型設計：藥劑學 藥物體內(nèi)過程：藥理學、藥代動力學 藥物提取分離和合成：合成藥物化學、天然藥物化學

2、藥學學科的理論基礎7(2)天然藥物有效成分的分離提取,藥物劑型設計與改進(相平衡及表面膠體的知識)(3)藥物的穩(wěn)定性及體內(nèi)的代謝等(與反應速率基本規(guī)律相關)五、學習方法1、掌握基本概念和基本原理2、明確公式的物理意義，使用條件和方法3、重視課堂講授，注重對知識系統(tǒng)的歸納、總結(jié)和比較4、重視習題(2)天然藥物有效成分的分離提取,藥物劑型設計與改進(相平衡81.標準摩爾生成焓

fHmo(standardmolarenthalpyofformation)

在標準壓力和指定溫度下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1摩爾化合物的焓變，稱為該化合物在此溫度下的標準摩爾生成焓。理氣；可逆過程；等溫過程1.標準摩爾生成焓fHmo理氣；9六、物理化學教學參考書

《物理化學》傅獻彩沈文霞等編著（南京大學）高等教育出版社；2、《物理化學》袁永明何玉萼等編著（四川大學）四川大學出版社；六、物理化學教學參考書《物理化學》傅獻彩沈文霞等編著（10物理化學教學輔導書《物理化學筆記》吳文娟等編著科學出版社?！段锢砘瘜W學習與解題指南》郭林潘育方等華中科技大學出版社物理化學教學輔導書《物理化學筆記》吳文娟等編著科學出版社11第一章熱力學第一定律

第一節(jié)熱力學概論一、熱力學thermodynamics熱力學----研究能量相互轉(zhuǎn)換過程中所應遵循規(guī)律的科學二、化學熱力學chemicalthermodynamics化學熱力學----運用熱力學的基本原理來研究化學變化以及與其相關的物理變化的學科第一章熱力學第一定律第一節(jié)熱12化學熱力學的主要內(nèi)容：1、應用熱力學第一定律來計算化學變化和相變化中的熱效應2、應用熱力學第二定律來解決化學和物理變化的方向和限度3、熱力學第三定律主要闡明絕對熵的意義化學熱力學的主要內(nèi)容：13三、熱力學方法的特點：1、研究的對象是大量分子的集合體，只研究物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，所得結(jié)論具有統(tǒng)計平均的意義。

2、只需知道系統(tǒng)的始終態(tài)以及過程進行的外界條件，就可進行計算和判斷3、在熱力學所研究的變量中，沒有時間的概念，不涉及速率問題

三、熱力學方法的特點：14第二節(jié)熱力學基本概念一、系統(tǒng)system與環(huán)境surroundings系統(tǒng)----指所研究的對象，是根據(jù)研究的需要，從周圍的物體中劃分出來的那一部分環(huán)境----體系以外與體系有相互作用的部分第二節(jié)熱力學基本概念一、系統(tǒng)system與環(huán)境surro15

根據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之間的關系，把系統(tǒng)分為三類：（1）敞開系統(tǒng)（opensystem）系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)交換，又有能量交換。一、系統(tǒng)與環(huán)境根據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之間的關系，把系統(tǒng)分為三類：（1）敞開系統(tǒng)（16（2）封閉系統(tǒng)（closedsystem）系統(tǒng)與環(huán)境之間無物質(zhì)交換，但有能量交換。一、系統(tǒng)與環(huán)境（2）封閉系統(tǒng)（closedsystem）一、系統(tǒng)與環(huán)境17（3）孤立系統(tǒng)（isolatedsystem）系統(tǒng)與環(huán)境之間既無物質(zhì)交換，又無能量交換。一、系統(tǒng)與環(huán)境（3）孤立系統(tǒng)（isolatedsystem）一、系統(tǒng)與18二、體系的性質(zhì)系統(tǒng)的性質(zhì)----用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量系統(tǒng)的狀態(tài)-----系統(tǒng)的一系列物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的綜合表現(xiàn)系統(tǒng)的性質(zhì)分成兩類：1、廣度性質(zhì)（extensiveproperties）------其數(shù)值大小與體系中所含物質(zhì)的量成正比的系統(tǒng)性質(zhì)。具有加和性，即整個體系的某種廣度性質(zhì)是體系中各部分該種性質(zhì)數(shù)值的總和二、體系的性質(zhì)192、強度性質(zhì)（intensiveproperties）-----其數(shù)值大小僅取決于體系的特性而與體系中物質(zhì)的量無關。不具有加和性。整個體系的某強度性質(zhì)的數(shù)值與各部分的該強度性質(zhì)的數(shù)值相同。相互關系：兩個容量性質(zhì)之比為強度性質(zhì)2、強度性質(zhì)（intensiveproperties）20三、熱力學平衡態(tài)熱力學平衡態(tài)----體系與環(huán)境之間沒有物質(zhì)和能量交換，體系中各狀態(tài)性質(zhì)均不隨時間而變化的狀態(tài)。包括三個平衡：1、熱平衡（thermalequilibrium）

：體系中各部分溫度相等2、力學平衡mechanicalequilibrium

體系各部分沒有不平衡的力存在三、熱力學平衡態(tài)213、相平衡（phaseequilibrium）

：系統(tǒng)中各相的組成及數(shù)值不隨時間而變。4、化學平衡（chemicalequilibrium

）

：系統(tǒng)中各化學反應達到平衡，系統(tǒng)的組成不隨時間而變。四、狀態(tài)函數(shù)1、狀態(tài)函數(shù)(statefunction)----由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的系統(tǒng)的各種熱力學性質(zhì)稱為系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)。物理化學第一章-熱力學第一定律-課件22狀態(tài)函數(shù)的特點：（1）狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù)。（2）系統(tǒng)的性質(zhì)之間是相互關聯(lián)（3）系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)的性質(zhì)也發(fā)生改變，其改變的數(shù)值只取決于系統(tǒng)的始終態(tài)，與變化的途徑無關（4）在數(shù)學上，狀態(tài)函數(shù)的微小變化是全微分（5）狀態(tài)函數(shù)的集合（和、差、積、商）也是狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)的特點：23全微分性質(zhì)包括三個定理：定理1

全微分等于各偏微分之和如1摩爾理想氣體：V=f(T,p)定理2：全微分的積分與途徑無關，只決定于始終態(tài)定理3：全微分的循環(huán)積分等于零全微分性質(zhì)包括三個定理：24ABxBxA循環(huán)過程：周而復始值變?yōu)榱闼摹顟B(tài)函數(shù)與狀態(tài)方程ABxBxA循環(huán)過程：周而復始四、狀態(tài)函數(shù)與狀態(tài)方程252.狀態(tài)方程——系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)之間的定量關系式稱為狀態(tài)方程。例如：某理想氣體的封閉系統(tǒng)，其狀態(tài)方程為：

pV=nRT

四、狀態(tài)函數(shù)與狀態(tài)方程2.狀態(tài)方程——系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)之間的定量關系式稱為狀態(tài)方程。26五、過程與途徑1、過程----體系狀態(tài)所發(fā)生的一切變化稱為過程。2、途徑----完成某一狀態(tài)變化所經(jīng)歷的具體步驟稱為途徑。由同一始態(tài)到同一終態(tài)的不同方式稱為不同的途徑。（1）

等溫過程（isothermalprocess）（2）

等壓過程（isobaricprocess）（3）

等容過程(isochoricprocess)（4）循環(huán)過程(cyclicprocess)（5）

絕熱過程（adiabaticprocess)五、過程與途徑1、過程----體系狀態(tài)所發(fā)生的一切變化稱為27六、熱和功1、熱（heat）

Q

----體系與環(huán)境之間由于存在溫度差而被傳遞的能量規(guī)定：體系吸熱Q>0；體系放熱Q<02、功（work）

W-----除熱之外，在體系與環(huán)境之間其它形式被傳遞的能量規(guī)定：系統(tǒng)對環(huán)境作功W<0

環(huán)境對系統(tǒng)作功W>0

六、熱和功1、熱（heat）Q----體系與環(huán)境之間由28功的種類:廣義力廣義位移說明體積功壓力p體積dV最普遍存在機械功力F位移dl統(tǒng)稱非體積功W

電功電勢E電荷dQ界面功界面張力

界面積dAnote：熱和功不是狀態(tài)函數(shù)，而是過程函數(shù)六、熱和功功的種類:廣義力廣義位移說明體積功壓力p體積dV最普遍存29第三節(jié)熱力學第一定律一、熱力學第一定律文字表述：1、一切物質(zhì)都具有能量，能量有多種不同的形式，可以從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，在轉(zhuǎn)化過程中能量的總量保持不變2、第一類永動機是不可能制成的（不供給能量而可連續(xù)不斷對外作功的機器）第三節(jié)熱力學第一定律一、熱力學第一定律30二、熱力學能U（內(nèi)能internalenergy

）

----體系內(nèi)物質(zhì)的所有能量的總和。內(nèi)能的特點：（1）廣度性質(zhì)（2）狀態(tài)函數(shù)三、熱力學第一定律的數(shù)學表達式

?U=Q+W

微小變化：dU=δQ+δW二、熱力學能U（內(nèi)能internalenergy）31例題：設某一體系，經(jīng)途徑A從始態(tài)變至終態(tài)，體系吸熱400J，作功W；當環(huán)境對體系作功200J，體系放出500J的熱，體系從始態(tài)經(jīng)途徑B又回到原始態(tài)，求體系在途徑A中所作的功。例題：設某一體系，經(jīng)途徑A從始態(tài)變至終態(tài)，體系吸熱400J，32第四節(jié)可逆過程與體積功一、體積功----因體系的體積變化而引起的體系與環(huán)境交換的功

W=-Fdl=-peAdl

Gas體系dlpeA

W=-pedV對于宏觀過程第四節(jié)可逆過程與體積功一、體積功----因體系的體積變化33二、不同過程的體積功例1：計算理想氣體H2在下列四個過程中所作的體積功。已知始態(tài)體積為1dm3，壓力為4kPa，終態(tài)體積為4dm3，始終態(tài)的溫度均為25℃。（1）向真空膨脹（2）在外壓恒定為氣體終態(tài)的壓力下膨脹（3）多次恒外壓膨脹，第一次維持外壓為2kPa膨脹到2dm3；第二次在外壓為1kPa下膨脹到終態(tài)（4）準靜態(tài)膨脹過程試比較這四個過程的功。比較結(jié)果說明什么問題？二、不同過程的體積功341.恒外壓膨脹（pe保持不變）體系所作的功W2如陰影面積所示

二、不同過程的體積功熱源pVW2V1V21.恒外壓膨脹（pe保持不變）體系所作的功W2如陰影面積所示352.多次定外壓膨脹——三次膨脹：可見，外壓差距越小，膨脹次數(shù)越多，做的功也越多。

二、不同過程的體積功熱源pVW3W3=-

pi

Vi2.多次定外壓膨脹——三次膨脹：可見，外壓差距越小，膨36二、不同過程的體積功3.準靜態(tài)膨脹過程：熱源W4pV在整個膨脹過程中：pe=pi-dp（1）V1V2二、不同過程的體積功3.準靜態(tài)膨脹過程：熱源W4pV在整個膨374．恒定外壓p1下壓縮過程在恒定外壓p1下將氣體從V2壓縮到V1，環(huán)境所做功為

W1’=-p1(V1－V2)

環(huán)境對系統(tǒng)做功的值相當于圖中的陰影面積。二、不同過程的體積功W’1VpV1V24．恒定外壓p1下壓縮過程二、不同過程的體積功W’1VpV1385、多次恒外壓壓縮過程

若進行三次定外壓膨脹，則三次定外壓膨脹所作之功即為三次作功之和，其功值相當于圖中的陰影面積二、不同過程的體積功W’2VpV1V25、多次恒外壓壓縮過程

若進行三次定外壓膨脹，則三次396.準靜態(tài)壓縮過程

若將取下的細砂再一粒粒重新加到活塞上，即在pe=pi+dp的情況下，使系統(tǒng)的體積從V2壓縮至V1，則環(huán)境所作的功為：W’3的值相當于圖中陰影的面積。（2）二、不同過程的體積功W’3pVV1V26.準靜態(tài)壓縮過程W’3的值相當于圖中陰影的面積。（240三、可逆過程可逆過程----某過程發(fā)生后，當體系恢復原狀的同時，環(huán)境也能恢復原狀而未留下任何永久性變化的過程。

（1）可逆過程是以無限小的變化進行，體系始終無限接近于平衡態(tài)。（2）體系在可逆過程中作最大功，環(huán)境在可逆過程中作最小功，即可逆過程效率最高。（3）循與過程原來途徑相反方向進行，可使體系和環(huán)境完全恢復原態(tài)?？赡孢^程的特點：三、可逆過程可逆過程----某過程發(fā)生后，當體系恢復原狀的同41

在非體積功為零且恒壓（p1=p2=pe）焓定義式：H=U+pV

第五節(jié)焓（enthalpy

)在非體積功為零且恒壓（p1=p2=pe）焓定義式：42第五節(jié)焓1、定義式H=U+PV2、H的特點：1）H是狀態(tài)函數(shù)2）H是廣度性質(zhì)3、H的物理意義：

H=QP

在非體積功為零的條件下，封閉體系經(jīng)一恒壓過程，所吸收的熱全部用于增加體系的焓第五節(jié)焓1、定義式H=U+PV43例1-4

試求下列各過程的Q、W、

U和H，并比較計算結(jié)果得出什么結(jié)論？（1）將1mol水在373K、p0=100kPa下蒸發(fā)。設氣體為理想氣體，吸熱2259J.g-1。（2）始態(tài)與（1）相同，當外界壓力恒定為p0/2時，將水蒸發(fā)；然后再將此水蒸氣（373K、p0/2)恒溫可逆壓縮為373K、p0的水蒸氣。（3）將1molH2O在373K、p0下突然放在373K的真空箱中，水蒸氣立即充滿整個真空箱（設水全部氣化），測得其壓力為p0。例1-4試求下列各過程的Q、W、U和H，并比較計算44第七節(jié)熱力學第一定律的應用一、理想氣體的內(nèi)能和焓理想氣體的內(nèi)能和焓只是溫度的函數(shù)，與氣體的體積或壓力無關：

U=f(T)

H=f(T)水浴溫度計圖1—1焦耳實驗裝置示意圖第七節(jié)熱力學第一定律的應用一、理想氣體的內(nèi)能和焓水浴溫度計45

U=f(T)

H=f(T)對理想氣體的定溫過程：?U=0，?H=0又因?U=Q+W，故Q=-W

U=f(T)H=46一、微分：y=mxy對x導數(shù)一、微分：y=mxy對x導數(shù)47二、偏微分：考慮氣體膨脹，p變化？一定量理想氣體（1）若n，T固定n，T不變時p對V的偏導數(shù)二、偏微分：考慮氣體膨脹，p變化？n，T不變時48（2）體積作了無窮小變化后，若n，V不變，改變T理氣n，V不變時P對T的偏導數(shù)（2）體積作了無窮小變化后，n，V不變時49（3）同時變化dV和dT，p的總變化全微分Note：每個偏微分均是單自變量變化引起的。（3）同時變化dV和dT，p的總變化50例2：在373K和標準壓力下，水的蒸發(fā)熱為40670J.mol-1，1mol液態(tài)水體積為18.80cm3，蒸氣體積則為30200cm3。試計算在該條件下1mol水蒸發(fā)成氣的

U和?H。例2：在373K和標準壓力下，水的蒸發(fā)熱為40670J.mo51二、理想氣體的CP及CV之差依焓的定義：dH=dU+d(PV)CPdT=CVdT+d(PV)理想氣體PV=nRT

則CPdT=CVdT+nRdT

CP=CV+nR1mol理想氣體CP,m-CV,m=R二、理想氣體的CP及CV之差52第六節(jié)熱容1、熱容的定義：2、恒容熱容3、恒壓熱容第六節(jié)熱容1、熱容的定義：53條件：無化學變化、無相變化、非體積功為零的封閉體系4.熱容與溫度的關系

CP,m=a+bT+cT2

CP,m=a+bT+c’T-2物理化學第一章-熱力學第一定律-課件54根據(jù)統(tǒng)計熱力學可以證明在常溫下，對于理想氣體：

可見在常溫下理想氣體的和均為常數(shù)。二、理想氣體的Cp及Cv之差分子類型CV,m

Cp,m單原子分子3/2R5/2R雙原子分子5/2R7/2R多原子分子（非線型）3R4R根據(jù)統(tǒng)計熱力學可以證明在常溫下，對于理想氣體：可見在55理想氣體的CP,m和CV,m為常數(shù)：單原子理想氣體：雙原子理想氣體（或線型分子）：多原子（或非線型）理想氣體：CV,m=3RCP,m=4R理想氣體的CP,m和CV,m為常數(shù)：56理想氣體的任意過程：

U=nCV,m(T2-T1)?H=nCP,m(T2-T1)理想氣體的任意過程：57二、理想氣體的CP及CV之差依焓的定義：dH=dU+d(PV)CPdT=CVdT+d(PV)理想氣體PV=nRT

則CPdT=CVdT+nRdT

CP=CV+nR1mol理想氣體CP,m-CV,m=R二、理想氣體的CP及CV之差58例1-6：2mol單原子理想氣體在298.2K時，分別按下列三種方式從15.00dm3膨脹到40.00dm3：（1）等溫可逆膨脹；（2）等溫對抗100kPa外壓（3）在氣體壓力與外壓相等并保持恒定下加熱。求三種過程的Q、W、

U和H。例1-6：2mol單原子理想氣體在298.2K時，分別按下列59例3：在298K，p0有5mol的理想氣體，（1）等溫下可逆膨脹為原體積的2倍（2）等壓下從293K加熱到373K試求（1）（2）過程的

U、

H、Q、W。已知該理想氣體Cv,m=28.28J/K.mol.解：（1）等溫可逆膨脹，則

例3：在298K，p0有5mol的理想氣體，60（2）恒壓升溫過程（2）恒壓升溫過程61三、理想氣體的絕熱過程（一）絕熱過程（adiabaticprocess）

體系與環(huán)境之間沒有熱的交換的過程。

Q=0dU=CvdT=δWnote:若體系對環(huán)境作功，體系的內(nèi)能減少，體系的溫度必然降低；

環(huán)境對體系作功，則體系的內(nèi)能增加，體系的溫度必定升高。三、理想氣體的絕熱過程（一）絕熱過程（adiabaticp62（二）理想氣體絕熱可逆過程的“三條過程方程”

dU=δW=-pedV=-pdV

Cp-CV=nR，令，稱為熱容商（二）理想氣體絕熱可逆過程的“三條過程方程”63絕熱可逆過程方程式條件：理想氣體W‘=0

絕熱可逆過程絕熱可逆過程方程式64AB線斜率：AC線斜率：3.絕熱可逆與定溫可逆過程的比較三、理想氣體的絕熱過程

>1pV絕熱線C等溫線BAW等溫W絕熱AB線斜率：AC線斜率：3.絕熱可逆與定溫可逆過程的比較三、65物理化學第一章-熱力學第一定律-課件66例1-73mol單原子理想氣體從300K，400kPa膨脹到最終壓力為200kPa。若分別經(jīng)（1）絕熱可逆膨脹。（2）絕熱恒外壓200kPa膨脹至終態(tài)。試計算兩過程的Q、W、

U和H。例1-73mol單原子理想氣體從300K，400kP67思考練習1.在（a)、(b)圖中，狀態(tài)A

B為定溫可逆過程，狀態(tài)AC為絕熱可逆過程。見圖（a），如果從A經(jīng)過一絕熱不可逆過程膨脹到P2，終態(tài)將在C之左，還是B之右，還是在B、C之間？見圖（b)，如果從A經(jīng)一絕熱不可逆膨脹到V2，終態(tài)將在C之下，還是B之上，還是B、C之間？思考練習68第八節(jié)熱化學thermochemistry

一、化學反應的熱效應（一）熱效應在非體積功為零的情況下，封閉體系中發(fā)生某化學反應，產(chǎn)物的溫度與反應物的溫度相同時，體系與環(huán)境之所交換的熱量稱為該化學反應的熱效應，亦稱為反應熱。

第八節(jié)熱化學thermochemistry69（二）恒容反應熱QV與恒壓反應熱QP的關系：QV=

U=（

U）產(chǎn)物-（

U）反應物QP=

H=（

H）產(chǎn)物-（

H）反應物

U與

H的關系：依H的定義式：H=U+PV

H=

U+

(pV)1)反應體系中只有固、液體，反應始終態(tài)體積變化很小，

(pV)可忽略

H=

U（二）恒容反應熱QV與恒壓反應熱QP的關系：702）反應體系有氣體，并假設為理想氣體

(pV)=p2V2-p1V1=RTn

n----產(chǎn)物中氣體總摩爾數(shù)與反應物中氣體總摩爾數(shù)之差

H=

U+RTn即

QP=QV+

RTn2）反應體系有氣體，并假設為理想氣體71例1-8

在一個絕熱量熱計中將1.6324g蔗糖燃燒，使水溫升高2.854K,已知蔗糖的燃燒熱為-5646.73kJ.mol-1，求絕熱量熱計中水及量熱計的總熱容量。若量熱計中的水為1850g，水的比熱為4.184J.g-1，問量熱計的熱容量為多少？（細鐵絲的燃燒熱可忽略不計）。若在此絕熱計中放入0.7636g苯甲酸，其完全燃燒后使水溫升高2.139K，求苯甲酸的燃燒熱為多少例1-8在一個絕熱量熱計中將1.6324g蔗糖燃燒，72二、熱化學方程式在298K和101325Pa反應：（1）1.除寫普通化學方程式外，還需加寫反應熱的數(shù)值

2.注明物質(zhì)的狀態(tài)3注明溫度和壓力二、熱化學方程式73Note：（1）熱化學方程式代表一個已完成的反應（2）的數(shù)值與反應的計量方程式的寫法有關例如：Note：74三、反應進度

Note：

i產(chǎn)物取正值，反應物取負值例：

t=010300t=t7216三、反應進度75--摩爾反應焓變和摩爾反應內(nèi)能變化--摩爾反應焓變和摩爾反應內(nèi)能變化76例4

正庚烷的燃燒反應為C7H16(g)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(l)25℃

時，在彈式量熱計中1.2500g正庚烷充分燃燒放出的熱為60.089kJ。試求該反應在標準壓力及25℃

進行時的定壓反應熱效應。例4正庚烷的燃燒反應為77第九節(jié)化學反應熱效應的計算一、赫斯定律赫斯定律----一個化學反應，不論是一步完成或分幾步完成，其熱效應總是相同的。熱力學第一定律可知：1）恒容只做膨脹功條件：QV=

U2）恒壓只做膨脹功條件：QP=

H第九節(jié)化學反應熱效應的計算一、赫斯定律78例如碳和氧合成一氧化碳的反應熱：例如碳和氧合成一氧化碳的反應熱：79二、由標準摩爾生成焓計算

rHm1.標準摩爾生成焓

fHmo(standardmolarenthalpyofformation)

在標準壓力和指定溫度下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1摩爾化合物的焓變，稱為該化合物在此溫度下的標準摩爾生成焓。2、規(guī)定：最穩(wěn)定單質(zhì)在指定溫度T時，其標準摩爾生成焓為零。二、由標準摩爾生成焓計算rHm1.標準摩爾生成焓fHmo803、如何利用

fHmo計算反應熱？例如反應：（3）3C2H2(g)=C6H6(l)

（1）2C(石墨)+H2(g)=C2H2(g)

rHm(1

)=fHmo(C2H2,g)（2）6C(石墨)+3H2(g)=C6H6(l)

rHm(2)=fHmo(C6H6,l)

（3）=（2）-3（1）

rHm(3)=rHm(2)-3rHm(1)=fHmo(C6H6,l)-3

fHmo(C2H2,g)3、如何利用fHmo計算反應熱？81規(guī)則：任意一反應的定壓反應熱

rHm等于產(chǎn)物生成熱之和減去反應物生成熱之和。

rHm=pi

fHm,io(產(chǎn)物)-

ri

fHm,io(反應物)三、由標準摩爾燃燒熱計算rHm1、標準摩爾燃燒熱

cHmo

在標準壓力及指定溫度下，1摩爾的某種物質(zhì)完全燃燒的恒壓熱效應，稱該物質(zhì)的標準摩爾燃燒熱。規(guī)則：任意一反應的定壓反應熱rHm等于產(chǎn)物生成熱之和減去反822、規(guī)定：完全燃燒是反映化合物中的C變?yōu)镃O2(g)，H變?yōu)镠2O(l)，N變?yōu)镹2(g)，S變成SO2(g)，Cl變成HCl(aq)3.用燃燒熱的數(shù)據(jù)計算反應熱規(guī)則：任意一反應的恒壓反應熱

rHm等于反應物燃燒熱之和減去產(chǎn)物燃燒熱之和。

rHm=ri

cHm,io(反應物)-

pi

cHm,io(產(chǎn)物)2、規(guī)定：完全燃燒是反映化