暨南大学有机无机化学热力学的回顾与总结课件.ppt

化学热力学总结化学热力学总结对于化学反应对于化学反应 aA+dD=gG+hH 需研究五个问题需研究五个问题反应能否发生反应能否发生?如果能发生，反应体系的能量有何变化如果能发生，反应体系的能量有何变化?如果能发生反应，反应进行的程度有多大如果能发生反应，反应进行的程度有多大?如果能发生反应，反应的速率有多大如果能发生反应，反应的速率有多大?反应是怎样发生的反应是怎样发生的?热力学热力学(thermodynamic)：主要解决前三个问题动力学动力学(kinetic)：主要解决后两个问题 1、热和功热热(Q)：体系与环境之间因体系与环境之间因温度不同温度不同而传递的能而传递的能量叫热。规定体系吸热，量叫热。规定体系吸热，Q为正；体系放热，为正；体系放热，Q为负。为负。功功(W)：除了热外，其它被传递的能量叫功。规除了热外，其它被传递的能量叫功。规定环境对体系做功，定环境对体系做功，W为正；体系对环境做功，为正；体系对环境做功，W为负值。为负值。讨论最多的体积功：讨论最多的体积功：W=-P外外V2、状态函数、状态函数确定体系状态的物理量称为确定体系状态的物理量称为状态函数状态函数，如如n、p、V、T 都是体系的状态函数。都是体系的状态函数。状态函数的特点：状态函数的状态函数的特点：状态函数的变化值变化值只与体只与体系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。状态函数分为状态函数分为广度性质广度性质(具有加和性具有加和性)的状态的状态函数及函数及强度性质（不具加和性）强度性质（不具加和性）的状态函数。的状态函数。2、状态函数、状态函数确定体系状态的物理量称为确定体系状态的物理量称为状态函数状态函数，如如n、p、V、T 都是体系的状态函数。都是体系的状态函数。状态函数的特点：状态函数的状态函数的特点：状态函数的变化值变化值只与体只与体系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。状态函数分为状态函数分为广度性质广度性质(具有加和性具有加和性)的状态的状态函数及函数及强度性质（不具加和性）强度性质（不具加和性）的状态函数。的状态函数。2、状态函数、状态函数确定体系状态的物理量称为确定体系状态的物理量称为状态函数状态函数，如如n、p、V、T 都是体系的状态函数。都是体系的状态函数。状态函数的特点：状态函数的状态函数的特点：状态函数的变化值变化值只与体只与体系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。系的始态和终态有关，而与变化的途径无关。状态函数分为状态函数分为广度性质广度性质(具有加和性具有加和性)的状态的状态函数及函数及强度性质（不具加和性）强度性质（不具加和性）的状态函数。的状态函数。3、四个状态函数内能（内能（U）：系统内部一切能量形势的总和，）：系统内部一切能量形势的总和，绝对值不可测。绝对值不可测。焓（焓（H）：）：H=U+pV，绝对值不可测，绝对值不可测，变化值变化值可测可测，变化值可衡量反应热效应。，变化值可衡量反应热效应。熵熵（S）：系统混乱度的量度，绝对值可测。）：系统混乱度的量度，绝对值可测。吉布斯自由能（吉布斯自由能（G）：）：G=H-TS，绝对值不可，绝对值不可测，变化值可测，变化值可判断反应自发性。测，变化值可测，变化值可判断反应自发性。lUQW（热力学第一定律，封闭体系，（热力学第一定律，封闭体系，任何条件下适用）任何条件下适用）lH=QP（封闭体系，（封闭体系，恒压恒压，只做体积功只做体积功时时适用）适用）l G=H-T S四个状态函数的变化值四个状态函数的变化值2H2(g)+O2(g)=2H2O（g）=-483.6 kJmol-14、热化学方程式、热化学方程式反应反应的的标准标准摩尔摩尔焓焓变变2H2(g)+O2(g)=2H2O（g）=-483.6 kJmol-14、热化学方程式、热化学方程式反应反应的的标准标准摩尔摩尔焓焓变变5、生成焓及生成能标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓标准态下，由最稳定单质生成标准态下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的反应纯物质的反应的焓变，就是该纯物质的标准摩尔生成焓。的焓变，就是该纯物质的标准摩尔生成焓。标准摩尔生成能标准摩尔生成能标准态下，由最稳定单质生成标准态下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的反应纯物质的反应的自由能变，就是该纯物质的标准摩尔生成能。的自由能变，就是该纯物质的标准摩尔生成能。Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)5、生成焓及生成能标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓标准态下，由最稳定单质生成标准态下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的反应纯物质的反应的焓变，就是该纯物质的标准摩尔生成焓。的焓变，就是该纯物质的标准摩尔生成焓。标准摩尔生成能标准摩尔生成能标准态下，由最稳定单质生成标准态下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的反应纯物质的反应的自由能变，就是该纯物质的标准摩尔生成能。的自由能变，就是该纯物质的标准摩尔生成能。Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)上述公式上述公式298 K时适用，但在时适用，但在不发生相变不发生相变的前提条件下的前提条件下，可用可用298 K时的焓变和熵变替代不太大温度范围内的熵时的焓变和熵变替代不太大温度范围内的熵变和焓变变和焓变。自由能变则不能做这样的替代自由能变则不能做这样的替代。6、焓变、熵变、自由能变的计算298 K适用适用与与298 K相差不大的任意温度下适用相差不大的任意温度下适用298 K适用适用与与298 K相差不大的任意温度下适用相差不大的任意温度下适用7.自由能判据自由能判据G 0，反应逆向自发进行。，反应逆向自发进行。自发与非自发反应转变温度点的计算：自发与非自发反应转变温度点的计算：当当 G=0 时时,H=T转转 S，T转转=H/S由由 G=H-T S8、标准平衡常数的计算8、标准平衡常数的计算nQ K时，时，rGm K时，时，rGm0 逆反应自发进行逆反应自发进行9、标准平衡常数判据nQ K时，时，rGm K时，时，rGm0 逆反应自发进行逆反应自发进行9、标准平衡常数判据10、平衡移动及转化率的计算Le Chatelier原理原理改变平衡状态的任一条改变平衡状态的任一条件，如浓度，压力，温度，平衡向减弱这个改件，如浓度，压力，温度，平衡向减弱这个改变的方向移动。变的方向移动。分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量自己。对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没有它我们就无处可去的地狱。世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它们能让你悄悄成为你自己。一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。