物质及其变化的一些基本规律

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1、第一章物质及其变化的一些基本定律（BasicLawsofSubstanceanditsChanges）理想气体状态方程(Idealgasequationofstate)分压定律(Lawofpartialpressure)能量守恒定律(Lawofconservationofenergy)盖斯定律(Hess’slaw)质量作用定律(Lawofmassaction)本章主要介绍化学变化的一些基本定律，包括：§1.1理想气体状态方程和分压定律(IdealgasequationofstateandLawofpartialpressure)一、理想气体状态方程(Idealgasequationofsta

2、te)一定量气体处于一定状态时，表述其状态的各个物理量之间有如下关系：3.应用：对于一定状态下的气体，已知其中几个物理量，可以求未知量：P、V、n、T。2.适用条件：1.注意单位：P－Pa、V－m3、T－K、n－mol→要点：4.公式变换：由于分子间作用力而做的修正由于分子体积而做的修正对于实际气体：★注意：1.分压的概念——组分气体对容器所施加的压力，叫做该组分气体的分压力，简称分压。分压力等于在同温度下组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。二、分压定律(Lawofpartialpressure)如果几种理想气体混合在一起，相互之间不发生化学反应，那么每种气体的分压和混合气体的

3、总压之间，遵循道尔顿(J.Dalton)分压定律：即：混合气体的总压力等于混合气体中各组分的分压之和。10.两个容器中O2对器壁产生的压力是否相同？答：是。20.两个容器的器壁承受的压力是否相同？答：否。30.答：是。∵PV=nRT，而V、T、n均相同方程变换：即：组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数的乘积。2.每种组分气体仍然遵守理想气体状态方程§1.2能量和能量守恒定律(EnergyandLawofconservationofenergy)化学热力学是从能量变化的角度出发，讨论化学反应能不能发生；如果能，反应进行的程度如何；在反应进行过程中，能量的变化值是多少。常用术语：一、体系

4、和环境(systemandsurrounding)体系就是所要研究的对象；体系以外的与体系有密切联系的其他物质或空间部分，叫做环境。（©体系和环境）二、内能、热和功的概念（一）状态函数(Statefunction)状态函数就是描述体系状态的函数。要描述一个体系，就必须确定它的温度、体积、压力、密度、组成等一系列性质。这些性质的总和，就确定了体系的状态。所以通常说的体系的状态就是体系性质的综合表现。这些反映体系宏观性质的物理量就是状态函数。（©状态和状态函数）一杯水：图1-2-1ΔT＝80℃－20℃＝60℃状态函数的特点：1.系统状态一定，状态函数的值一定；2.状态函数的变化值只决定于体系的始

5、态和终态，与变化的途径无关。异途同归，值变相等；周而复始，其值不变。（二）内能、热和功顾名思义，内能就是体系内部的能量。内能一般包括：分子（或原子）动能、势能、电子运动动能、原子核能几部分。1、内能(Internalwork)内能也是状态函数。但是内能的绝对值现在还无法测定。不过，当体系从一种状态变化到另一种状态时，内能的变化值却可以测定：ΔU2、热和功(Heatandwork)热——体系和环境之间由于温度差而传递的能量，以“Q”表示。热力学中规定：体系吸热Q为正值，体系放热Q为负值功——除热以外，其它形式传递的能量都叫功，以“W”表示。由于体积变化而与环境交换的能量称为体积功：W=p(V2

6、-V1)=p·△V（p为恒外压）除体积功以外的其他功统称为非体积功，如电功、表面功等。通常，体积功又称为“无用功”，非体积功又称为“有用功”。★注意：热和功都不是状态函数热力学中规定：体系对环境做功，W为正值；环境对体系做功，W为负值。Cross-sectionArea=AInitialstateFinalstatew=pΔv三、热力学第一定律——(Thefirstlawofthermodynamics)★注意：10“Δ”＝终态－始态（物理量的变化值）20体系（反应）吸热，Q为“＋”；体系（反应）放热，Q为“－”。体系对环境做功，W为“＋”；环境对体系做功。W为“－”。【例1】一个化学反应过

7、程，放出热量50.0kJ，对外做功35.5kJ，求其内能变化？Q=-50.0kJ，W=35.5kJ＝－50.0－35.5＝－85.5kJ（降低）体系从始态到终态时，内能的变化值可以表示为：ΔU=Q-W【例2】（1）已知1g纯水在101.3KPa下，温度由287.7K变为288.7K，吸热2.0927J，得功2.0928J，求其内能的变化。（2）若在绝热的条件下，使1g纯水发生与（1）相同的变化，需要对它做