大学化学第一章11547

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1、大学化学主讲：赵莉教材：《大学化学》杨宏秀傅希贤宋宽秀编著天津大学出版社dxhx09@126.com密码：rn2009化学反应化学热力学化学动力学反应的可能性反应的限度反应的快慢反应机理反应速率反应所经历的途径平衡常数吉布斯自由能变物质结构化学原子结构分子结构与物质性质的关系2第1章化学热力学初步1.1气体的p—T—V关系1.2热力学基本概念1.3反应热1.4化学反应方向1.5化学平衡31.1气体的p—T—V关系1.1.1几个参数1.1.2理想气体的p—T—V关系1.1.1真实气体的p—T—V关系4（1）压力—p定义气体的压力：气体分子运动时垂直作用于器壁

2、单位面积上的力。用符号p表示单位SI单位:Pa（帕斯卡）；常用单位：bar，atm，mmHg。换算关系：1atm=1.01325bar=760mmHg=101325Pa1mmHg=133.322Pa注意：热力学标准压力为100KPa。5（2）温度—T定义物质冷热程度的量度(符号T)。单位SI单位：热力学温度，K(开尔文）常用单位：℃换算关系：T(K)=t(c)+273.15注意：热力学标准温度为298.15K，亦即25℃6（3）体积—V定义气体所充满的容器的容积。单位SI单位：m3常用单位：L，mL。换算关系：1L=103mL=10-3m3=1dm37（4）物

3、质的量—n定义与基本单元数成正比的物理量，用n表示。单位mol1mol某物质表示有6.023×1023个该物质的粒子。换算关系理想气体状态下，273.15K，101.325kPa：1mol=22.4L81.1气体的p—T—V关系1.1.1几个参数1.1.2理想气体的p—T—V关系1.1.1真实气体的p—T—V关系9（1）理想气体状态方程pV=nRT注意单位:p：Pa；V：m3；T：K；R—摩尔气体常数，R=8.314J·mol-1·K-1。变形n=W/M（W—气体质量；M—相对分子量）ρ=W/V10（2）分压定律气体分压：是指该气体单独存在，并和混合气体具有相

4、同体积和温度时所表现的压力。分压定律：混合气体中某一气体所产生的压力为各气体分压，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和。对于理想气体，则有：pi—第i种气体的分压；p—混合气体总压；xi—第i种气体的摩尔分数。11（3）分体积定律气体分体积是指该气体单独存在，并且和混合气体具有相同压力和温度时所具有的体积。分体积定律：混合气体的总体积等于各组分气体的分体积之和。对于理想气体，则有：Vi—第i种气体的分体积；V—混合气体总体积；xi—第i种气体的摩尔分数。121.1气体的p—T—V关系1.1.1几个参数1.1.2理想气体的p—T—V关系1.1.1真实气体的

5、p—T—V关系13（1）真实气体与理想气体理想气体分子间没有作用力，分子本身不占有体积，是一种假设气体。实际上理想气体并不存在。真实气体分子间存在着作用力，分子间的引力会减小气体分子对器壁的压力，实测压力小于按理想气体状态方程计算的结果。真实气体分子虽小，其本身也具有体积。因此，真实气体分子占有的空间一定小于按理想气体状态方程计算的结果。对于不易液化的气体，在温度不太低、压力不太高的条件下，可近似按理想气体处理。在高压、低温条件下，尤其是容易液化的气体，若按理想气体处理则偏差较大。14（2）范德华方程范德华针对实际气体对理想气体状态方程的偏差进行了修正，提出了

6、适合真实气体的状态方程——范德华方程。a,b—范德华常数，其中a与气体分子间的引力有关，b与气体分子本身的体积有关，其值可查表得到。15第1章化学热力学初步1.1气体的p—T—V关系1.2热力学基本概念1.3反应热1.4化学反应方向1.5化学平衡161.2热力学基本概念1.2.1系统与环境1.2.2系统状态与状态函数1.2.3热和功1.2.4内能1.2.5热力学第一定律—能量守恒定律17（1）系统与环境的定义热力学分析中，首先要明确研究对象。热力学常把要研究的那部分物质或空间与其余物质或空间分开，被划分的这部分物质或空间称为系统，系统以外并与之有联系的其余部分

7、称为环境。例如，一杯CuSO4溶液，若是研究其溶液性质，则研究对象CuSO4溶液就是系统，烧杯和它周围的空间即为环境。18（2）热力学系统的分类系统与环境之间的“联系”包括能量交换和物质交换。根据系统与环境之间能否交换物质和能量，热力学系统分为：敞开系统：既有能量交换，又有物质交换。——工程上大部分为此封闭系统：只有能量交换，没有物质交换。——化学研究中最常见隔离系统：既无能量交换，也无物质交换。例如NaOH的溶解实验：系统：NaOH+H2O溶液；环境：烧杯和它周围的空间。热量物质(水分子)热量敞口烧杯加盖烧杯绝热加盖保温杯191.2热力学基本概念1.2.1系

8、统与环境1.2.2系统状态与状态函数1