第一章 化学反应的基本规律

第一章 化学反应的基本规律

一. 基本概念

1. 体系的三种类型:敞开体系,封闭体系,孤立体系。

2. 体系的性质:a 广度性质(容量性质,具有加和性),b 强度性质(一般不具有加和性)。

3. 状态函数及其重要特征:a 体系的各状态函数之间互相联系,b 当体系的始态和终态确定时,状态函数的增量确定。

二. 热力学第一定律及其三个变量:

1. △U (内能变化)=Q(从环境吸热)-W (对环境做功);Q 吸热大于零、W 正负取值对外做功大于零。

三. 焓与热效应

1.H 及其性质:a,H=U+pv b, 其绝对值无法确定 。

2. △H 及其与热效应的关系:a 在封闭体系中当发生只做体积功的等压过程时,体系与环境交换的热Q 等于体系的焓变ΔH ; b Q=ΔH=H生成物-H 反应物; c 标准摩尔焓变:标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准摩尔,符号为:Δr H

尔焓变;符号:Δf H

系数带负号。

3. 反应进度:反应或者生成的物质的量除以化学计量数。ξ=Δn A ÷V A

4.Δr H m =Δr H ÷Δξ。

四. 熵及其初步概念

1. 熵的含义:熵是体系混乱度的量度;体系越混乱,熵值越大。体系状态确定后,熵值就确定了,因此,熵也是状态函数;

2.熵的计算:温度为0K 时,纯物质的熵值规定为零;将某纯物质从0K 加热至某一温度T ,过程的熵变ΔS=S(T)-0=S(T );

3. 标准摩尔熵变:Δr S m ,标准生成熵:S m (T)

4. H,G的绝对值不知道,S 的绝对值能够确定.

五. 吉布斯自由能

1. 吉布斯自由能与自发过程:吉布斯自由能G=H-TS ,H=U+pV,△G <0,反应能自发进行;

2.G 反映了体系做有用功的能力,体系吉布斯自由能的减少(△G )等于体系对外可能做的最大有用功,-△G=Wmax

六.吉布斯-赫姆霍兹公式及其应用

1. 公式:ΔG (T )=ΔH(T)-TΔS(T),可做近似处理,将ΔH(T)、 ΔS(T)视为不随温度改变;

2. 应用:熵增焓减在任何温度自发;熵减焓增在任何温度都不自发;熵增焓增在高温下自发;熵减焓减在低温下自发。 θθθθm e θm d 标准生成焓:在标准状态下,由参考态单质生成1mol 某物质的化学反应标准摩尔焓变,称为该物质的标准摩标准生成焓乘以化学反应的系数的和等于标准摩尔焓变,反应物

第一章 化学反应的基本规律

一. 基本概念

1. 体系的三种类型:敞开体系,封闭体系,孤立体系。

2. 体系的性质:a 广度性质(容量性质,具有加和性),b 强度性质(一般不具有加和性)。

3. 状态函数及其重要特征:a 体系的各状态函数之间互相联系,b 当体系的始态和终态确定时,状态函数的增量确定。

二. 热力学第一定律及其三个变量:

1. △U (内能变化)=Q(从环境吸热)-W (对环境做功);Q 吸热大于零、W 正负取值对外做功大于零。

三. 焓与热效应

1.H 及其性质:a,H=U+pv b, 其绝对值无法确定 。

2. △H 及其与热效应的关系:a 在封闭体系中当发生只做体积功的等压过程时,体系与环境交换的热Q 等于体系的焓变ΔH ; b Q=ΔH=H生成物-H 反应物; c 标准摩尔焓变:标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准摩尔,符号为:Δr H

尔焓变;符号:Δf H

系数带负号。

3. 反应进度:反应或者生成的物质的量除以化学计量数。ξ=Δn A ÷V A

4.Δr H m =Δr H ÷Δξ。

四. 熵及其初步概念

1. 熵的含义:熵是体系混乱度的量度;体系越混乱,熵值越大。体系状态确定后,熵值就确定了,因此,熵也是状态函数;

2.熵的计算:温度为0K 时,纯物质的熵值规定为零;将某纯物质从0K 加热至某一温度T ,过程的熵变ΔS=S(T)-0=S(T );

3. 标准摩尔熵变:Δr S m ,标准生成熵:S m (T)

4. H,G的绝对值不知道,S 的绝对值能够确定.

五. 吉布斯自由能

1. 吉布斯自由能与自发过程:吉布斯自由能G=H-TS ,H=U+pV,△G <0,反应能自发进行;

2.G 反映了体系做有用功的能力,体系吉布斯自由能的减少(△G )等于体系对外可能做的最大有用功,-△G=Wmax

六.吉布斯-赫姆霍兹公式及其应用

1. 公式:ΔG (T )=ΔH(T)-TΔS(T),可做近似处理,将ΔH(T)、 ΔS(T)视为不随温度改变;

2. 应用:熵增焓减在任何温度自发;熵减焓增在任何温度都不自发;熵增焓增在高温下自发;熵减焓减在低温下自发。 θθθθm e θm d 标准生成焓:在标准状态下,由参考态单质生成1mol 某物质的化学反应标准摩尔焓变,称为该物质的标准摩标准生成焓乘以化学反应的系数的和等于标准摩尔焓变,反应物


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