华中师范大学物理化学课件.ppt

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1、1.3讨论题答案1.用简单方法推导理想气体Cp-Cv=nR有更简单的推导方式？答：有。理想气体，U和H都只是T的函数。故Cp=dH/dT,Cv=dU/dTCp-Cv=d(H-U)/dT=d(PV)/dT=nR2.理想气体A：求三种过程：△U(做讨论题)A(500K,50ml,1atm)-A(1000K,40ml,2.5atm)A(500K,50ml,1atm)-A(1000K,50ml,2atm)A(500K,50ml,1atm)-A(1000K,100ml,1atm)若A为非理想气体,情况相同吗?因理想气体之U只是温度的函数，故V和P的改变

2、不会引起U变化。故上述三过程△U相同，都等于等容过程的△U=∫CvdT(封闭系统，无非体积功）。若A为非理想气体，则三过程△U不同。1.4.化学反应系统中的应用一概念二等温化学反应焓变计算三非等温化学反应焓变计算四相变过程焓变计算思路对于化学反应系统，我们关心的是：（1）反应的热效应（2）反应的方向和限度以及各因素对方向和限度的影响规律。因化学反应通常在等温等压下进行，因此常用H（=Qp)计算热效应；如何计算“化学反应系统”状态变化前后的H【AB]对于化学反应（这里特指：等温T、等压P、无非体积功的封闭系统）：aA+bB=cC+dD[初态][

3、终态]假如知道各物种之H的绝对值，则可如下计算出反应的=(cHC,m+dHD,m)–(aHA,m+bHB,m)遗憾的是不知道各物种之H的绝对值方法如果求两个飞机的高度差。可用两个飞机的海拔绝对高度相减得到。当然也可以选择另一个基准，比如地平面，用两个飞机相对于地平面的相对高度相减得到。类似地，对化学反应aA+bB=cC+dD[初态][终态]涉及到的所有物质，我们可以选择一个共同的标准状态，只要知道每种物质相对于其标准状态下的相对H值,则可用每种物质的相对H值代替下式中的绝对H值计算出化学反应的H。=(cHC,m+dHD,m)–(aHA

4、,m+bHB,m)1纯物质标准态定义：①纯固体和纯液体：在任意温度T及标准压力(105Pa)下的状态为标准态。②纯气体：在任意温度T及标准压力下，且具有理想气体性质(id)的状态为标准态。2.焓的规定值（）(1)单质的规定摩尔焓化学热力学中，人为规定稳定纯单质B在298.15K,标准状态时的规定摩尔焓质为零。（B,298.15K)=0一.概念显然，T≠298K时，稳定单质B之（B,T)≠0(2)化合物的规定摩尔焓例1:H2O(298.15K,pθ,l)H2(298.15K,pθ,g,id)+1/2O2(298.15K,pθ,g,id)=H2O(29

5、8.15K,pθ,l)r(298.15K)=f(H2O,298.15K)=（H2O,298.15)-(H2,298.15K)-½(O2,298.15K)=(H2O,298.15K)H2(700K,pθ,g,id)+1/2O2(700K,pθ,g,id)=H2O(700K,pθ,g)r(700K)=f(H2O,700K)=（H2O,700K)-(H2,700K)-½(O2,700K)≠(H2O,700K)例2:H2O(700K,pθ,g)3标准摩尔生成焓定义在温度T和标准状态下，由稳定单质生成1摩尔物质B的焓变r(B,T,pθ).称为物质B

6、在温度T时的标准摩尔生成焓,f(B,T,pθ).T=298.15K时，化合物的标准摩尔生成焓等于其规定焓。T≠298.15K时，化合物的标准摩尔生成焓不等于其规定焓。依标准摩尔生成焓定义，任意稳定单质在任意T时的标准摩尔生成焓都等于零。如：H2（298K，PΘ）=H2（298K，PΘ）fHmΘ(298K,H2)=rHmΘ(298K,H2)=0H2（500K，PΘ）=H2（500K，PΘ）fHmΘ(500K,H2)=rHmΘ(500K,H2)=0H2（T，PΘ）=H2（T，PΘ）fHmΘ(T,H2)=rHmΘ(298K,H2)=0单质标

7、准摩尔生成焓单质的标准摩尔生成焓例1：单质碳有石墨和金刚石两种，而根据定义应选择298.15K，下最稳定的石墨作为参考物质，规定：(石墨,298.15K)=0那么(金刚石,298.15K)≠0H2(298K,Pθ)+½O2(298K,Pθ）=H2O(298K,Pθ)fHmΘ(298K,H2O)HHHOHH2OH2(500K,Pθ)+½O2(500K,Pθ）=H2O(500K,Pθ)fHmΘ(500K,H2O)fHmΘ(298K,H2O)=HH+HO+fHmΘ(500K,H2O)+HH2O化合物标准摩尔生成焓化合物的标准摩尔生成

8、焓例2：如液态水的标准生成焓：是指下列假想过程的焓变H2(T,,g,id)+0.5O2(T,,g,id)→H2O(T,,l