(工学)大学化学原理

《(工学)大学化学原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化学热力学的初步概念PrimaryConceptionofChemicalThermodynamics热力学是研究各种形式能量相互转化时遵循的规律。“themodynamics”一词是由希腊文中的“therme”(意为“热”或“能”)与“dynamics”(意为“力”)组合而成的。将热力学原理和方法用于研究化学问题产生了化学热力学(Chemicalthermodynamics),主要回答诸如化学反应过程中吸收或放出的热量、化学反应的自发性(即两种物质之间能否发生化学反应)以及化学反应的限度(反应完成之后反应物的量与产物的量之间的关系)等化学家十分关注的一

2、类基本问题。化学热力学的特点研究对象着眼于宏观性质的变化可对许多过程的变化趋势及一般规律加以讨论,不依赖物质结构的知识无时间概念,不涉及速率问题1．了解化学变化过程中的热效应、恒容反应热和恒压反应热的概念与测定；会写热化学方程式；2．初步了解焓的概念，知道焓变是化学反应自发过程的一种驱动力；3．会进行有关热化学的一般计算；4．初步了解熵、熵变和绝对熵的概念，知道熵变是化学反应的自发过程的另一种驱动力；5．初步了解热力学第一、第二、第三定律的概念；6．初步了解吉布斯自由能及吉布斯-亥姆霍兹方程，初步学会用其判据化学反应的自发性；本章教学要求1热化学和焓Th

3、ermochemistryandenthalpy2熵和熵变—反应自发性的另一种判据Entropyandentropychange—judgmentforspontaneousreaction自由能——反应自发性的最终判据Freeenergy－thedeterminedcriterionforthespontaneousprocess体系(system)：被研究的直接对象环境(environment):体系外与其密切相关的部分敞开体系(opensystem)：与环境有物质交换也有能量交换封闭体系(closedsystem)：与环境有能量交换无物质交换孤立体

4、系(isolatedsystem)：与环境无物质、能量交换★体系（系统）和环境(systemandenvironment)状态:由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的存在形式称为体系的状态。是系统的各种物理性质和化学性质的综合表现。状态函数:描述系统性质的物理量，例如p，V，T等★状态和状态函数(stateandstatefunction)在热化学中，体系的状态通常是指系统的热力学平衡态热力学平衡态在不改变环境的情况下，如果体系的所有性质均不随时间而变化，且当体系与环境脱离接触后不会引起体系任何性质的改变，这时我们认为体系处于热力学平衡状态。平衡

5、态应满足以下四个条件1.热平衡（Thermalequilibrium）体系与环境不存在热量的交换2.力平衡（Mechanicalequilibrium）体系与环境的压力平衡3.相平衡（Phaseequilibrium）体系中每一个相的组成和各物质的数量均不随时间而变化4.化学平衡（Chemicalequilibrium）当化学反应体系的组成不随时间而变化时，体系达到化学平衡热力学状态函数的特点（基本特征）状态函数之间是互相关联的只能确定体系当时所处的状态。(1)状态一定,状态函数一定。(2)若状态发生变化,状态函数也随之而变,且状态函数的变化值只与始态、

6、终态有关,而与变化途径无关！其微小变化在数学上是全微分状态函数的分类强度性质(intensiveproperty)整体=部分温度T，压力P等表现系统“质”的本质，不具有加和性广延性质(extensiveproperty)广延性质的量值与系统中物质的量成正比，在系统内具有加和性。体积V，物质的量nB等表现系统“量”的特征，具有加和性★过程（process）恒温过程(isaothermalprocess):T1=T2=TexdT=0恒压过程(isobaricprocess):p1=p2=pexdP=0恒容过程(constantvolumeprocess):V

7、1=V2dV=0绝热过程（adiabaticprocess):Q=0可逆过程(reversibleprocess):体系从终态到始态时，消除了对环境产生的一切影响，可逆过程是理想化过程，无限接近热力学平衡态。系统从一个平衡态到另一个平衡态的途径按照系统和环境相互作用的不同特点和系统状态变化的不同情况，可把过程区分为不同的类型：★途径(way)完成一个过程的具体方式称为途径。同一过程可以经由不同的途径来实。体系与环境之间由于存在温差而传递的能量。用符号Q表示。体系吸热，Q＞0；体系向环境放热，Q＜0。热不是状态函数。★热（Q）热和功(heatandwork

8、)体系与环境之间除热之外以其他形式传递的能量。用符号W表示。环境对系统做功，W＞