《化學(xué)熱力學(xué)》14級(jí)第一二章復(fù)習(xí)

1、編輯ppt第一章、第二章第一章、第二章復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課編輯ppt第一章、第二章第一章、第二章： 基本概念、定律、公式基本概念、定律、公式等部分等部分熱力學(xué)第一、二、三定律語(yǔ)言表述、公式，熱力學(xué)第一、二、三定律語(yǔ)言表述、公式，公式中物理量含義，能熟練使用。公式中物理量含義，能熟練使用。狀態(tài)函數(shù)、容量性質(zhì)、強(qiáng)度性質(zhì)。知道它狀態(tài)函數(shù)、容量性質(zhì)、強(qiáng)度性質(zhì)。知道它們具體是哪些常見(jiàn)的函數(shù)。再就是給你一們具體是哪些常見(jiàn)的函數(shù)。再就是給你一個(gè)函數(shù)能判出所給函數(shù)屬于那類。個(gè)函數(shù)能判出所給函數(shù)屬于那類。過(guò)程。包括過(guò)程。包括pvT變化、相變、化學(xué)變化。變化、相變、化學(xué)變化。pvT變化：理想氣體的自由膨脹、定溫可變化：理

2、想氣體的自由膨脹、定溫可逆膨脹、定溫恒外壓膨脹、可逆絕熱過(guò)程。逆膨脹、定溫恒外壓膨脹、可逆絕熱過(guò)程。可逆相變?？赡嫦嘧?。實(shí)際氣體節(jié)流膨脹過(guò)程及熱力學(xué)特性。實(shí)際氣體節(jié)流膨脹過(guò)程及熱力學(xué)特性。熱容。熱容。編輯ppt 化學(xué)反應(yīng)熱。蓋斯定律?；瘜W(xué)反應(yīng)熱。蓋斯定律。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、燃燒焓的定義及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、燃燒焓的定義及應(yīng)用。 基爾霍夫公式的應(yīng)用?；鶢柣舴蚬降膽?yīng)用。 熱力學(xué)四個(gè)基本關(guān)系式。熱力學(xué)四個(gè)基本關(guān)系式。 亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能。亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能。編輯pptP7基本概念基本概念熱一律熱一律：p11 本質(zhì)是能量守恒。本質(zhì)是能量守恒。 公式：封閉系統(tǒng)公式：封閉系統(tǒng) U=Q

3、W熱二律：熱二律： p51 Clausius 的說(shuō)法：的說(shuō)法：“不可能把不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化他變化”。Kelvin 的說(shuō)法：的說(shuō)法：“不可能從單一熱源取出熱不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其他的變化使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其他的變化”。后來(lái)被后來(lái)被Ostward表述為：表述為：“第二類永動(dòng)機(jī)是第二類永動(dòng)機(jī)是不可能造成的不可能造成的”。熱三律熱三律 p68 “在在0K時(shí)，任何純物質(zhì)的完美晶時(shí)，任何純物質(zhì)的完美晶體，其熵值為零體，其熵值為零” 。 編輯ppt 過(guò)程：過(guò)程：特別是一些具體的過(guò)程及相關(guān)計(jì)算。特別是一些具體的

4、過(guò)程及相關(guān)計(jì)算。 如如“理想氣體的自由膨脹、定溫恒外壓膨脹理想氣體的自由膨脹、定溫恒外壓膨脹（p14） 、定溫可逆膨脹（、定溫可逆膨脹（p15）、可逆絕熱）、可逆絕熱過(guò)程（過(guò)程（p26） 。 Q、W、 U、 H、 S、 A、 G計(jì)算。計(jì)算。 實(shí)際上，在復(fù)習(xí)還應(yīng)該掌握的部分：實(shí)際上，在復(fù)習(xí)還應(yīng)該掌握的部分： p18 定容及定壓下的熱、定容及定壓下的熱、 p19理想氣體的熱力學(xué)能和焓理想氣體的熱力學(xué)能和焓 p22熱容熱容編輯ppt實(shí)際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后的溫度變化實(shí)際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后的溫度變化 P30 實(shí)際氣體節(jié)流膨脹實(shí)際氣體節(jié)流膨脹 結(jié)果：節(jié)流膨脹是一個(gè)定焓過(guò)程。結(jié)果：節(jié)流膨脹是一個(gè)定焓過(guò)程。J-T

5、HTp 編輯pptP33 熱化學(xué)熱化學(xué)這個(gè)熱實(shí)際上就是定容反應(yīng)熱、定壓反應(yīng)熱。這個(gè)熱實(shí)際上就是定容反應(yīng)熱、定壓反應(yīng)熱。定容反應(yīng)熱、定壓反應(yīng)熱關(guān)系定容反應(yīng)熱、定壓反應(yīng)熱關(guān)系P34P34中（）式；中（）式；反應(yīng)進(jìn)度定義（）式。反應(yīng)進(jìn)度定義（）式。P37蓋斯定律。主要是計(jì)算。例蓋斯定律。主要是計(jì)算。例8等。等。P38掌握生成焓和燃燒焓定義及相關(guān)規(guī)定。掌握生成焓和燃燒焓定義及相關(guān)規(guī)定。編輯ppt可逆相變可逆相變： 在無(wú)限趨近相平衡條件下進(jìn)行的相變化?；蛟跓o(wú)限趨近相平衡條件下進(jìn)行的相變化?；蛘哒f(shuō)：在溫度者說(shuō)：在溫度T和平衡壓力和平衡壓力p(T)下的相變。下的相變。P17 可逆相變體積功的計(jì)算可逆相變體積

6、功的計(jì)算P64相變熵變計(jì)算相變熵變計(jì)算P77相變吉布斯函數(shù)變計(jì)算相變吉布斯函數(shù)變計(jì)算編輯pptP72 定義式：定義式： H = U + pV ， A = U TS ，G = H TS熱力學(xué)基本公式熱力學(xué)基本公式 dU = TdS pdV dH = TdS + Vdp dA = SdT pdV dG = SdT+ Vdp適用條件：雙變量的密閉系統(tǒng)的任意過(guò)程。適用條件：雙變量的密閉系統(tǒng)的任意過(guò)程。編輯pptP42 P42 反應(yīng)焓與溫度的關(guān)系反應(yīng)焓與溫度的關(guān)系基爾霍夫方程基爾霍夫方程21)()(12TTpdTCTHTHppCTH)(2)/(THTTGpP81 G隨溫度隨溫度T的變化的變化Gibbs-

7、Helmholtz公式公式1122)()(TTGTTG1211TTH編輯ppt濟(jì)南大學(xué)濟(jì)南大學(xué)20142015學(xué)年第一學(xué)期課程考試試卷（學(xué)年第一學(xué)期課程考試試卷（A卷）卷）課課 程程 物理化學(xué)（上）物理化學(xué)（上） 授課教師授課教師 試時(shí)間試時(shí)間 2014 年年 月月 日日 考試班級(jí)考試班級(jí) 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 姓姓 名名 注：請(qǐng)考生務(wù)必將答案寫在答題紙上注：請(qǐng)考生務(wù)必將答案寫在答題紙上 一、填空題一、填空題 用H表示反應(yīng)熱效應(yīng)要求反應(yīng)一定在 、 且只作體積功的條件下進(jìn)行。二、選擇題二、選擇題 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系中，正確的是 ( ) A. 若rH0，T增加，K增加 B. 若

8、rH0，T改變，K不變 D. 若rH0，T改變，K不變?nèi)?、?jì)算題三、計(jì)算題 1mol某雙原子分子理想氣體，在100時(shí)，從體積為25dm3定溫可逆膨脹到100dm3，試計(jì)算此過(guò)程的Q，W，U，H，S，A和G。四、綜合分析題四、綜合分析題 編輯ppt例題1. 已知下列反應(yīng)在p和298K時(shí)的反應(yīng)熱為：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)； rHm (1) = 870.3 kJmol-1(2) C(s)+O2(g)=CO2(g) ； rHm (2) = 393.5 kJmol-1(3) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ;rHm (3) = 285.8 kJmo

9、l-1計(jì)算反應(yīng)(4) 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的的rHm(298K)。解：解：rHm (298K) =2(2)+2(3)-(1)rHm (4)=2rHm (2)+2rHm (3)-rHm (1)=2(-393.5)+2(-285.8)-(-870.3) kJmo1-1=-488.3 kJmo1-1 編輯ppt例題例題2. 已知已知p，298K時(shí)，下列反應(yīng)數(shù)據(jù)：時(shí)，下列反應(yīng)數(shù)據(jù)： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)；rHm(1)= 221.1 kJmol-1 3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s);rHm (2)= 117.1 kJmol-1求反應(yīng)求反應(yīng)

10、 Fe3O4(s)+4C(s)=3Fe(s)+4CO(g) 的的rHm (3) 。解：解：rHm (3) = 2rHm(1) rHm (2) =2( 221.1)-(-117.1 )= -325.1 kJmol -1 編輯ppt例題例題4 4 已知下列反應(yīng)在已知下列反應(yīng)在p和298K時(shí)的反應(yīng)熱為時(shí)的反應(yīng)熱為：CO (g)+H2O (g)= CO2(g)+ H2 (g)；rHm (1) = 41.2 kJmol-1；(2) CH4(g)+ 2H2O (g)=CO2(g) +4H2(g)； rHm (2) = 165.0 kJmol-1；試計(jì)算反應(yīng)試計(jì)算反應(yīng) (3) CH4(g)+ H2O (g)

11、=CO (g) +3H2(g) 的的rHm (298K)。解：解：(3)式式 =(2)式式(1)式式 編輯ppt例題例題5. 有有4 克克Ar氣（視為理想氣體，摩爾質(zhì)量氣（視為理想氣體，摩爾質(zhì)量M(Ar)=40 gmol-1）在在300 K時(shí)，壓力為時(shí)，壓力為500 kPa，在定溫下可逆膨脹至壓力為，在定溫下可逆膨脹至壓力為200 kPa。試計(jì)算此過(guò)程的試計(jì)算此過(guò)程的Q，W， U， H， S， A和和 G。0 U0 HJ5 .2281020010500ln300314. 81 . 0ln3321 ppnRTWQJ76.01020010500ln314.81.0ln3321 ppnRSJSTAG

12、5.228 解：解： p2=200 kPa p1=500 kPa T=300K n真空膨脹？不可逆膨脹？真空膨脹？不可逆膨脹？編輯ppt解解p1=510 5Pa p2=10 6Pa T=400K n =2mol 0 U0HJ461010105ln400314. 82ln6521 ppnRTWQJ5.1110105ln314.82ln6521 ppnRS3 .4610 STAG例題例題6. 有有2摩爾某理想氣體在摩爾某理想氣體在127時(shí)壓力為時(shí)壓力為5105Pa，在等溫下進(jìn)行可逆壓縮為，在等溫下進(jìn)行可逆壓縮為106Pa，計(jì)算此，計(jì)算此過(guò)程的過(guò)程的Q，W， U， H， S， A和和 G。J編輯pp

13、t例題例題7. 10 mol He為理想氣體，在定容條件下，由為理想氣體，在定容條件下，由300K 加熱加熱到到600K, 試求該變化過(guò)程的試求該變化過(guò)程的U和和S。 44.86300600ln5 .110ln12, RTTnCSmV解：?jiǎn)卧永硐霘怏w，解：?jiǎn)卧永硐霘怏w，Cv,m R 定容變溫過(guò)程定容變溫過(guò)程U=Cv,m(T2T1)=101.58.314(600300)= 37413J JK-1mol-1編輯ppt例題例題8. 1 mol O2為理想氣體，在定壓條件下，由為理想氣體，在定壓條件下，由600K 降降溫到溫到300 K，試求該變化過(guò)程的，試求該變化過(guò)程的H，S。解：雙原子理想氣體，解：雙原子理想氣體，Cp,mR 定壓變溫過(guò)程定壓變溫過(guò)程H=nCp,m(T2T1)=13.58.314(300600) = 8730J1112,molKJ17.20600300ln5 . 31ln RTTnCSmp編輯ppt例題例題16. P下，下，1 mol 甲苯在其沸點(diǎn)甲苯在其沸點(diǎn)383 K時(shí)蒸發(fā)為