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認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：徐**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：湖北

IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2022-05-01 格式：PPT 頁數(shù)：13 大?。?70KB 積分：28 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、00-7-301標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵 : 在一定溫度在一定溫度T 下下, 反應(yīng)物和生成反應(yīng)物和生成 物都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)物都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí), 單位反應(yīng)進(jìn)度的反應(yīng)引起的熵變單位反應(yīng)進(jìn)度的反應(yīng)引起的熵變.物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 : 處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的物質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的物質(zhì)B 的摩爾熵的摩爾熵, 與物質(zhì)本性和溫度有關(guān)與物質(zhì)本性和溫度有關(guān). 是物質(zhì)的重要特性是物質(zhì)的重要特性.標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵和標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵如對(duì)反應(yīng)如對(duì)反應(yīng) 0 aA bB + yYzZ由于絕大部分化學(xué)反應(yīng)無法做到可逆地進(jìn)行由于絕大部分化學(xué)反應(yīng)無法做到可逆地進(jìn)行, 所以用所以用可可逆熱溫商逆熱溫商來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的

2、來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熵變熵變?nèi)狈尚行匀狈尚行? 基于熱力學(xué)第三定律基于熱力學(xué)第三定律, 人們能夠賦予物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵人們能夠賦予物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵一個(gè)規(guī)定值一個(gè)規(guī)定值, 從而按照上述定義式就能計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵從而按照上述定義式就能計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵.defrmBmB(B)SS $rmmmmm(Y)(Z)(A)(B)SySzSaSbS $m(B)S$rmS $00-7-302rmrmrmBmBmBBBmmB( )( )(0K)(B, )(B,0K)(B, )(B,0K)STSTSSTSSTS $能斯特?zé)岫ɡ砟芩固責(zé)岫ɡ? 凝聚系統(tǒng)在恒溫化學(xué)變化過程中的熵變隨著凝聚系統(tǒng)在恒溫化學(xué)變化過程中的熵變隨

3、著 絕對(duì)溫度趨于絕對(duì)溫度趨于0K而趨于零而趨于零.(1906年年)上式方括號(hào)內(nèi)是上式方括號(hào)內(nèi)是 1mol物質(zhì)物質(zhì)B 從從 0K升溫至升溫至T 的熵變的熵變, 其間可能其間可能包括一系列包括一系列恒壓升溫恒壓升溫和和可逆相變可逆相變, 對(duì)于純物質(zhì)對(duì)于純物質(zhì)B, 這兩種過程這兩種過程的熵變可以分別根據(jù)的熵變可以分別根據(jù)定壓熱容定壓熱容和和相變焓相變焓等熱數(shù)據(jù)求出等熱數(shù)據(jù)求出, 從而計(jì)從而計(jì)算出任一溫度下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵算出任一溫度下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵.0)K0( 0)(limrrK0 STST或或那么在任一溫度那么在任一溫度T 下反應(yīng)下反應(yīng) 0 = B BB 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵:能斯特

4、熱定理能斯特?zé)岫ɡ?0-7-303能斯特簡(jiǎn)介能斯特簡(jiǎn)介 Walter Nernst (18641941) a German physicist and chemist known especially for his work related to the third law of thermodynamics（熱三定律）（熱三定律）.00-7-304)B,()( mBBmrTSTS 得得到到普朗克假設(shè)普朗克假設(shè)：凝聚態(tài)純物質(zhì)在：凝聚態(tài)純物質(zhì)在0K時(shí)的熵值為零時(shí)的熵值為零. (1912年年)0)K0( S0)K,0( 完完美美晶晶體體S晶體的兩種點(diǎn)缺陷晶體的兩種點(diǎn)缺陷0K時(shí)完美晶體中所有分子時(shí)

5、完美晶體中所有分子, 原子或電子的運(yùn)動(dòng)都處于最低能原子或電子的運(yùn)動(dòng)都處于最低能級(jí)級(jí), 空間排列只有一種方式空間排列只有一種方式, 所以所以從微觀上看只在一種狀態(tài)從微觀上看只在一種狀態(tài), 熵值熵值一一 定為零定為零, 可算是可算是“有序之極有序之極”了了.熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)第三定律: 0K時(shí)純物質(zhì)完美晶體的熵為零時(shí)純物質(zhì)完美晶體的熵為零.熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)第三定律該式中的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵已演變?yōu)橐栽撌街械臉?biāo)準(zhǔn)摩爾熵已演變?yōu)橐?0K為基準(zhǔn)的相對(duì)值為基準(zhǔn)的相對(duì)值.rmBmmB( )(B, )(B,0K)STSTS 式式$可進(jìn)一步簡(jiǎn)化可進(jìn)一步簡(jiǎn)化.00-7-305熱力學(xué)第三定律熱力學(xué)第三定律 水的水的3

6、種相態(tài)中種相態(tài)中, 熵的相對(duì)大小是與熵的相對(duì)大小是與其分子無序程度的其分子無序程度的高低一致的高低一致的, 其中固其中固體的熵和無序度最體的熵和無序度最小小.隨著固體溫度的隨著固體溫度的一步步降低至絕對(duì)一步步降低至絕對(duì)零度零度, 可以預(yù)期在溫可以預(yù)期在溫度尺度上熵將降低度尺度上熵將降低至最小值至最小值.00-7-306普朗克簡(jiǎn)介普朗克簡(jiǎn)介 Max Larl Ernst Ludwig Plank (18581947). The deep interest in thermodynamics（熱力學(xué)）（熱力學(xué)） led him eventually to the “ultraviolet cata

7、strophe” （紫外（紫外線衰減）線衰減）and to his revolutionary hypothesis（革命性的假設(shè)）（革命性的假設(shè)）. The discovery was announced two weeks before Christmas in 1900, and he was awarded the Nobel Prize in 1918.00-7-3070K附近的附近的Cp, m可用德拜公式計(jì)算可用德拜公式計(jì)算:)(3m,m,非非金金屬屬aTCCVp )(3m,m,金金屬屬bTaTCCVp 標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵規(guī)定值的獲得標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵規(guī)定值的獲得其中升溫步驟的其中升溫步驟的 S

8、可由實(shí)測(cè)的可由實(shí)測(cè)的Cp,m/TT 曲線用圖解積分法獲得曲線用圖解積分法獲得. 鉑的鉑的Cp,m/TT 曲線曲線常見錯(cuò)誤常見錯(cuò)誤: 將標(biāo)準(zhǔn)熵寫成將標(biāo)準(zhǔn)熵寫成 以以0K時(shí)完美晶體的熵為零作為起點(diǎn)時(shí)完美晶體的熵為零作為起點(diǎn), 計(jì)算出計(jì)算出1mol純物質(zhì)純物質(zhì)B 在溫度為在溫度為T 的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的熵的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的熵. 如對(duì)某氣態(tài)物質(zhì)如對(duì)某氣態(tài)物質(zhì),trsftrsbfb315K,m,mtrsmm015Ktrs,mvapm,mfusmfb(cr )(crII)(g, )ddd(l)(g)ddTTppTTTppTTCCHaTSTTTTTTTTCHCHTTTTTT $mS $m(B,298.15K).S通通常常

9、可可以以查查到到$00-7-308不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計(jì)算不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計(jì)算rmrmdSS$aA 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)bB 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)yY 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)zZ 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)+dTT rmS $aA 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)bB 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)yY 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)zZ 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)+T21rm2rm1r,m()()(/ )dTpTSTSTCTT $,m,m1(A)(B)d( d )ppaCbCSTT $,m,m2(Y)(Z)ddppyCzCSTT $rm12B,mBddd(B)d/pSSSCT T $rmr,md/d/pSTCT $r,mBBB2,mBBBBBBB2B(B)ppCab Tc TCabT

10、cT $00-7-309不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計(jì)算不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計(jì)算2r,mpCabTcT $rmr,md(B)/)dpSCTT $2rm1( )()ln2STaIRaTbTcT $ 適用于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)的適用于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)的恒溫反應(yīng)恒溫反應(yīng), 不能認(rèn)為過程中溫度從不能認(rèn)為過程中溫度從T1變變化到化到T2. 不能用于在溫度范圍內(nèi)有物質(zhì)呈不同相態(tài)的情況不能用于在溫度范圍內(nèi)有物質(zhì)呈不同相態(tài)的情況. 當(dāng)當(dāng) 很小很小或或溫度范圍很小溫度范圍很小時(shí)時(shí), 可認(rèn)為可認(rèn)為 與溫度無關(guān)與溫度無關(guān).r,mpC $rmS $00-7-3010由相變前的標(biāo)準(zhǔn)熵求相變后的標(biāo)準(zhǔn)由相變前的標(biāo)準(zhǔn)熵求相變后的標(biāo)準(zhǔn)熵熵

11、例例 已知已知CO2在在194.67 K時(shí)的摩爾升華焓為時(shí)的摩爾升華焓為 25.30 kJmol 1, 固固體體CO2在在194.67 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為68.8J K 1 mol 1 , 求氣體求氣體CO2在在194.67 K的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵. 則氣體則氣體(CO2)CO2在在194.67 K的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 Sm (CO2) = (68.8 + 130.0) JK 1mol 1 = 198.8 JK 1mol 1 1113mmolK130.0J194.67KmolJ1025.30 THS升華過程的熵變升華過程的熵變n1 =1mol, CO2(s)p1 =10

12、0kPaT1 =194.67KS1 = 68.8J K 1mol 1 n2 =1mol, CO2(g)p2 =100kPaT2 =194.67K S2 = ? 可逆相變可逆相變 S = ? 00-7-3011由相變前的標(biāo)準(zhǔn)熵求相變后的標(biāo)準(zhǔn)熵由相變前的標(biāo)準(zhǔn)熵求相變后的標(biāo)準(zhǔn)熵例例 已知已知25時(shí)硝基甲烷時(shí)硝基甲烷CH3NO2(l) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為171.42 JK 1 mol 1, 摩爾蒸發(fā)焓為摩爾蒸發(fā)焓為38.27 kJmol 1, 飽和蒸氣壓為飽和蒸氣壓為4.887 kPa. 求求CH3NO2(g)在在25 、p時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵. (設(shè)設(shè)蒸氣為理想氣體蒸氣為理想氣體)

13、CH3NO2(l)25 , pCH3NO2(g)25, pCH3NO2(g)25, 4.887kPaCH3NO2(l)25, 4.887kPa123 所以：所以： S1 0 解：先將流程畫出來：解：先將流程畫出來：00-7-3012Sm(g, 298.15 K) = Sm(l, 298.15 K) + S1 + S2 + S3 = (171.42 + 128.36-25.10) JK 1mol 1 = 274.68 JK 1mol 1 1113bmvap2molKJ36.128298.15KmolJ1038.27 THS1111213molKJ10.25-100kPa4.887kPalnmolK8.314Jln ppRS00-7-3013課堂作業(yè)課堂作業(yè) 1. 如右圖所示一定量理想氣體，從同一如右圖所示一定量理想氣體，從同一始態(tài)出發(fā)始態(tài)出發(fā), 經(jīng)過經(jīng)過AB與與AC兩條途徑到兩條途徑到達(dá)達(dá)B、C，而，而B、C兩點(diǎn)剛好處在同一條兩點(diǎn)剛好處在同一條絕熱過程線上，絕熱過程線上，證明：證明：UAB UAC ;SAB= SAC 2、將將10、101.325 kPa的的1 mol H2O(l)變?yōu)樽優(yōu)?00、10.13 kPa的的 H2O(g),求此過程的熵變。已知求此過程的熵變。已知Cp,m(H2O,l )=