2013专接本化学专业免费

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1、第六章化学热力学初步注意：功和热正负号的确定是由体系的观点出发的第一节1-2热力学第一定律1．热力学能：热力学体系内部的能量称为热力学能，用U来表示，热力学能是广度性质，具有加和性。2.热力学第一定律的数学表达式I→II+Q＋WU1U2U2－U1＝Q＋W△U体系＝Q＋W第二节热化学2-1化学反应的热效应一、恒容反应热：△U＝QV＋WW＝0△U＝QV二、恒压反应热：△U＝QP+WW＝－P△V＝－P（V2－V1）环境对体系做功，W为正值V2

2、：封闭体系中，恒压条件下的反应热。QP＝（U2＋PV2）－（U1＋PV1）＝H2－H1＝△H注意：Q、W不是状态函数，H是状态函数∵H＝U＋PV，U，P，V都是状态函数，所以H是状态函数I→II，△U的变化是恒定的，△U＝Q＋W，Q，W值则因途径不同而不同。三、Qp和Qv的关系(a)反应进度概念νAA+νBB==νYY+νZZ(1)(b)Qp和Qv的关系Qp=Qv+△nRT当△n=0时，Qp=Qv对于任一化学反应，反应的摩尔热力学能变和摩尔焓变分别定义为：由Qp=Qv+△nRT两边除以反应进度ξ得

3、到，△rHm=△rUm+△νRT四、盖斯定律2.应用：由已知反应的反应热，计算未知反应的反应热(1)C(石墨)+1/2O2(g)==CO(g)(2)C(石墨)+O2(g)==CO2(g)已测得：C(石墨)+O2(g)==CO2(g)△rH0＝-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△rH0＝-283kJ/mol1.定律内容：在恒压或恒容条件下，不管化学过程是一步完成或分数步完成，这个过程的热效应是相同的。△rH03＝△rH01＋△rH02△rH01＝△rH03－△rH0

4、2＝-393.5–(-283)＝-110.5kJ/mol2-3生成热1.标准摩尔生成焓定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定单质生成一摩尔该物质时的等压热效应。用△fH0m表示，简称为生成热。H2(g,105Pa)+1/2O2(g,105Pa)==H2O(l)△rH0m(298)=-285kJ/mol∴H2O(l)的△fH0m(298)=-285kJ/mol注意：a、按照上述定义，最稳定单质的标准摩尔生成热都等于0b、上述单质通常是指处于标准状态下c、同一元素若存在几种异形体，则指最稳定的那种的△

5、fH0m＝0，例如：碳，石墨的△fH0m＝0，金刚石的△fH0m≠0。2．热力学标准状态：气体的标准状态，是指无论是纯气体还是在气体混合物中，均为标准压力（p0=100kPa），并且表现理想气体的特性。液相和固相的标准状态，分别是在标准压力下纯液相和纯固相的状态。溶液中溶质的标准状态，为标准压力下，bB=b0(b0=1mol·kg-1)或cB=c0(c0=1mol·dm-3)。aA+bB==dD+eE△rHm0=d△fHm0(D)+e△fHm0(E)-a△fHm0(A)–b△fHm0(B)或：△r

6、Hm0=（∑△fHm0）生成物－(∑△fHm0）反应物3．反应热2-4燃烧热1.定义：在100kPa的压强下，1mol物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的标准摩尔燃烧热。用符号△cHm0表示。CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△rHm0=△cHm0(T)2.反应热：对于任一化学反应△rHm0=（∑△cHm0）反应物-（∑△cHm0）生成物第三节化学反应的方向一、吉布斯自由能与化学反应的方向1．吉布斯自由能（G）G＝H－TS在等温等压不做非体积功的条件下：△G<0过程是自发的△G

7、>0过程是非自发的△G=0体系处于平衡状态反应前后吉布斯自由能的变化用符号△rGm表示△rGm=（∑△fGm0）生成物－（∑△fGm0）反应物二、温度对化学反应方向的影响：吉布斯－亥姆霍兹公式△G＝△H－T△S1．△H<0，放热反应，△S＞0，体系混乱度增大，△G<0，自发2．△H>0，吸热反应，△S＜0，体系混乱度减小，△G>0，非自发3．△H<0，放热反应，△S＜0，体系混乱度减小低温时，∣△H∣>∣T△S∣，△G<0，自发高温时，∣△H∣<∣T△S∣，△G>0，非自发4．△H>0，吸热反应，

8、△S＞0，体系混乱度增大低温时，∣△H∣>∣T△S∣，△G>0，非自发高温时，∣△H∣<∣T△S∣，△G<0，自发三、化学反应的摩尔吉布斯自由能变的计算（一）标准摩尔生成吉布斯自由能（标准生成自由能）定义：一纯物质在标准压力下，由稳定单质生成一摩尔该物质时反应的吉布斯自由能变化。符号：△fG0m，单位：kJ/mol规定：最稳定单质的标准摩尔生成自由能△fG0m都等于0。H+（∞aq）的标准摩尔生成吉布斯自由能为0。（二）化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算1．利用标准生成自由能来