宋天佑無(wú)機(jī)化學(xué)-第3章-化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)課件

§3-1熱力學(xué)的術(shù)語(yǔ)和基本概念、熱力學(xué)第一定律§3-2化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、Hess定律、反應(yīng)熱的求算§3-3化學(xué)反應(yīng)的方向、焓變、熵、自由能第3章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)1/3/20231§3-1熱力學(xué)的術(shù)語(yǔ)和基本概念、熱力學(xué)第一定律第3章化熱力學(xué)：研究能量相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)遵循的規(guī)律的科學(xué)?；瘜W(xué)熱力學(xué)：研究化學(xué)變化過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題（熱力學(xué)第一定律）；研究化學(xué)變化的方向和限度以及化學(xué)平衡和相平衡的有關(guān)問(wèn)題（熱力學(xué)第二定律）。特點(diǎn)：著眼于宏觀性質(zhì)；只需知道起始狀態(tài)和最終狀態(tài)，無(wú)需知道變化過(guò)程的機(jī)理。§3-1術(shù)語(yǔ)、基本概念、第一定律1/3/20232熱力學(xué)：研究能量相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)遵循的規(guī)律的科學(xué)?！?-11.系統(tǒng)與環(huán)境

系統(tǒng)：被研究的對(duì)象

環(huán)境：與系統(tǒng)密切相關(guān)的其它部分

系統(tǒng)分類：敞開系統(tǒng)封閉系統(tǒng)孤立系統(tǒng)物質(zhì)交換√××能量交換√√×1/3/202331.系統(tǒng)與環(huán)境12/28/202232.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)：由一系列表征系統(tǒng)性質(zhì)的物理量所確定下來(lái)的系統(tǒng)的存在形式。狀態(tài)函數(shù)：描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。T、V等狀態(tài)函數(shù)分類：容量性質(zhì)：在一定條件下具有加和性。n、m等強(qiáng)度性質(zhì)：不具有加和性。T等1/3/202342.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)12/28/202243.過(guò)程與途徑過(guò)程：系統(tǒng)由一個(gè)狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài)。途徑：完成一個(gè)過(guò)程的具體步驟。過(guò)程分類：等壓過(guò)程、等容過(guò)程、等溫過(guò)程、絕熱過(guò)程、循環(huán)過(guò)程等?！鶢顟B(tài)函數(shù)的特征：狀態(tài)函數(shù)的改變量只決定于過(guò)程的始態(tài)和終態(tài)，與變化所經(jīng)歷的途徑無(wú)關(guān)。1/3/202353.過(guò)程與途徑12/28/202254.反應(yīng)進(jìn)度ξ(zeta)

設(shè)有反應(yīng)：νAA+νBB→νGG+νHHt=0n0(A)n0(B)n0(G)n0(H)tn(A)n(B)n(G)n(H)ξ的量綱是mol，用反應(yīng)系統(tǒng)中任一物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)進(jìn)度，同一時(shí)刻ξ值相同。1/3/202364.反應(yīng)進(jìn)度ξ(zeta)ξ的量綱是mol，用反應(yīng)系統(tǒng)中任一ξ≥0ξ=0，表示反應(yīng)開始時(shí)刻的反應(yīng)進(jìn)度；ξ=1mol，表示有νAmolA和νBmolB消耗掉，生成了νGmolG和νHmolH。即按νA個(gè)A粒子和νB個(gè)B粒子為一個(gè)單元，進(jìn)行了6.02×1023個(gè)單元反應(yīng)。當(dāng)ξ=1時(shí)，我們說(shuō)進(jìn)行了1mol反應(yīng).或者說(shuō)從反應(yīng)開始時(shí)ξ=0進(jìn)行到ξ=1的狀態(tài)，稱按計(jì)量方程進(jìn)行了一個(gè)單元（位）反應(yīng)1/3/20237ξ≥012/28/20227反應(yīng)進(jìn)度與計(jì)量式有關(guān),例如：合成氨的計(jì)量方程若寫成：N2+3H2→2NH3，則一單元反應(yīng)是指消耗了1molN2和3molH2,生成了2molNH3;若計(jì)量方程寫成：1/2N2+3/2H2→NH3，則一單元反應(yīng)是指消耗了1/2molN2和3/2molH2,生成了1molNH3。所以，在談到反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，必須指明相應(yīng)的計(jì)量方程式。1/3/20238反應(yīng)進(jìn)度與計(jì)量式有關(guān),例如：12/28/202285.熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫度不同而引起的能量交換。用“Q”表示規(guī)定：系統(tǒng)吸熱Q＞0,系統(tǒng)放熱Q＜0熱的形式：（1）化學(xué)反應(yīng)熱：反應(yīng)物與生成物溫度相同時(shí)系統(tǒng)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)吸收或放出的熱。（2）潛熱：等溫等壓條件下，系統(tǒng)發(fā)生相變時(shí)吸收或放出的熱。如：蒸發(fā)熱、升華熱等。（3）顯熱：伴隨系統(tǒng)本身溫度變化吸收或放出的熱。1/3/202395.熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫度不同而引起的能量交換。用“Q”6.功：除熱外，系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。功有多種形式，此處只涉及氣體的體積功（因固體、液體在變化過(guò)程中△V很?。┯梅?hào)“W”表示,注意：如果系統(tǒng)體積膨脹，表示系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功；若系統(tǒng)體積縮小,即環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做了功.

W=F·△l=P·S·△V/S=P·△V(任意過(guò)程）

P

△l

氣體

1/3/2023106.功：除熱外，系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。功有多種7.熱力學(xué)能（內(nèi)能）熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)各種形式的能量總和。用“U”表示，單位J或kJ“U”是狀態(tài)函數(shù)，但無(wú)絕對(duì)值。理想氣體的U只與溫度有關(guān)。狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，△U僅取決于始態(tài)和終態(tài)。思考問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)？1/3/2023117.熱力學(xué)能（內(nèi)能）12/28/202211內(nèi)容：能量在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中數(shù)量保持不變-能量守恒及轉(zhuǎn)換定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式：U2=

U1+Q+W，△U=U2-U1=Q+W即△U=Q+W（注意Q、W符號(hào)的規(guī)定）如果系統(tǒng)吸熱，Q為正；系統(tǒng)體積膨脹，則W為負(fù)；如果系統(tǒng)放熱，Q為負(fù)；系統(tǒng)被壓縮，則W為正。熱力學(xué)第一定律1/3/202312內(nèi)容：能量在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中數(shù)量保持不變-能量守恒及轉(zhuǎn)換定律狀態(tài)函數(shù)變量的表示法與單位當(dāng)泛指一個(gè)過(guò)程時(shí)，其熱力學(xué)函數(shù)的改變量可寫成如△U等形式，單位是J或kJ。若指明某一反應(yīng)而沒(méi)有指明反應(yīng)進(jìn)度，即不做嚴(yán)格的定量計(jì)算時(shí)，可寫成△rU,單位是J或kJ。若某反應(yīng)按所給定的反應(yīng)方程式進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)，即ξ=1mol，則寫成△rUm(摩爾熱力學(xué)能變）=△rU/ξ（kJ·mol-1)1/3/202313狀態(tài)函數(shù)變量的表示法與單位12/28/202213例題1：某過(guò)程中系統(tǒng)從環(huán)境吸熱100J，對(duì)環(huán)境做體積功20J。求過(guò)程中系統(tǒng)熱力學(xué)能的改變量和環(huán)境熱力學(xué)能的改變量。解：△U系=Q+W=100-20=80（J）△U環(huán)=-△U系

=-80（J）1/3/202314例題1：某過(guò)程中系統(tǒng)從環(huán)境吸熱100J，對(duì)環(huán)境做體積功20J問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)

P

△l

氣體

氣體等溫膨脹時(shí)，作功是恒定的嗎？。例：400kPa、4L氣體膨脹到16L.可選如下途徑：（1）一次性膨脹（2）先膨脹到8L,再膨脹到16LW=F·△l=P·S·△V/S=P·△V(任意過(guò)程）考慮到W符號(hào)的規(guī)定，寫成W=-P·△V1/3/202315問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)（1）一次性膨脹W=-P·△V=-100×12=-1200J（2）先膨脹到8L,再膨脹到16LW=-200×4+（-100×8）=-1600J理想氣體熱力學(xué)內(nèi)能只與溫度有關(guān)，△T=0時(shí)，△U=0=Q+W，Q=-W所以：一次膨脹的Q=1200J二次膨脹的Q=1600J氣體等溫膨脹時(shí)，無(wú)限多次膨脹作功最大。1/3/202316問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)（1）一次性膨脹W=-P·△V=3.2.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)當(dāng)生成物與反應(yīng)物的溫度相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量，稱化學(xué)反應(yīng)熱。1.等容反應(yīng)熱QV由△U=QV+W得△U=QV（∵△V=0，∴W=-P·△V=0）含義：等容過(guò)程，系統(tǒng)吸收的熱量全部用來(lái)改變系統(tǒng)的熱力學(xué)能?！?-2熱化學(xué)1/3/2023173.2.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)含義：等容過(guò)程，系統(tǒng)吸收的熱量全QV的測(cè)定氧彈Qv=△TCv1/3/202318QV氧彈Qv=△TCv12/28/2022182.等壓反應(yīng)熱與焓

△U=QP+WQP=△U-W其中W=-P(V2-V1）=（U2-U1）+P（V2-V1）=（U2+PV2）-（U1+PV1）=H2-H1（定義:U+PV=H焓）

QP=△H（焓變）[條件①等壓過(guò)程②變化過(guò)程中系統(tǒng)只作體積功，不做非體積功。]1/3/2023192.等壓反應(yīng)熱與焓12/28/202219含義:1.等壓反應(yīng)過(guò)程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部用于改變體系的焓。QP=△H2.焓是狀態(tài)函數(shù)H=U+PV，無(wú)絕對(duì)值。與U、V一樣都是系統(tǒng)的容量性質(zhì)，具有加和性。3.理想氣體的U、H只是溫度的函數(shù)，溫度不變，△U、△H不變。1/3/202320含義:12/28/202220反應(yīng)物P1、V1、T1產(chǎn)物P1、V2、T2產(chǎn)物P2、V1、T2恒壓△H1;△U1恒容△H2;△U2恒溫△H3;△U3等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)之間的關(guān)系:根據(jù)狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)或Hess定律：△H2=△H1+△H3△U2=△U1+△U3

理想氣體H,U均為只隨溫度變化，恒溫過(guò)程:△H3=0;△U3=0∴△H1=△H2

△U1=△U21/3/202321反應(yīng)物P1、V1、T1產(chǎn)物P1、V2、T2產(chǎn)物P2、V1、T等壓過(guò)程中的焓變=等容過(guò)程的焓變等壓過(guò)程的焓變即等壓反應(yīng)熱Qp，但是等容過(guò)程焓變并非測(cè)定的反應(yīng)熱Qv，而是熱力學(xué)內(nèi)能的變化。根據(jù)H=U+PV，△H1=△U2+(△PV)2△H1=△U2+△nRT恒容變化中△U2=Qv,恒壓變化中Qp=△H1則:Qp=Qv+△nRT1/3/202322等壓過(guò)程中的焓變=等容過(guò)程的焓變12/28/202222問(wèn)題：因?yàn)镼v=U，Qp=H，因此Q是狀態(tài)函數(shù)，對(duì)嗎？是不是只有等壓過(guò)程才有焓？狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)是只跟始終態(tài)有關(guān)，與過(guò)程無(wú)關(guān)；任意過(guò)程△H=△（U+PV）=△U+△（PV)若等壓過(guò)程，有非體積功W′存在，則△U=QP+(W+W′)QP=△U-(W+W′)=(U2-U1)+(PV2-PV1)-W′QP=△H-W′∴△H=QP+W′1/3/202323問(wèn)題：因?yàn)镼v=U，Qp=H，因此Q是狀態(tài)函數(shù)例：在298.15K，100kPa時(shí)，反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)放熱285.90kJ，計(jì)算此反應(yīng)的W、△U、△H。如同樣條件下，反應(yīng)在原電池中進(jìn)行，做電功187.82kJ，此時(shí)Q、W、△U、△H又為多少？（H2

，O2為理想氣體）。1/3/202324例：在298.15K，100kPa時(shí)，反應(yīng)12/28/202解：Qp=-285.9kJ；△H1=Qp；W1=-P△V=-△nRT=-(0-1-0.5)RT=3.718kJ△U1=Qp+W1=-285.9+3.718=-282.2kJ同樣條件下：△U2=△U1;△H2=△H1

W2=W1+W′=3.718-187.82=-184.1kJ;△U2=Qp2+W,Qp2=△U2-W=-282.2+184.1=98.1kJ1/3/202325解：Qp=-285.9kJ；△H1=Qp；12/28/2023.熱化學(xué)方程式3.1書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：⑴注明溫度與壓強(qiáng)。如為298K、101325Pa可不寫。⑵注明聚集狀態(tài)（g,l,s)，固體晶形，溶液注明濃度[溶液（sln）、水溶液（aq）、無(wú)限稀釋溶液（aq,∞）]。⑶同一個(gè)反應(yīng)，計(jì)量系數(shù)不同，反應(yīng)熱數(shù)值不同。⑷正、逆反應(yīng)，反應(yīng)熱數(shù)值相同，符號(hào)相反。1/3/2023263.熱化學(xué)方程式3.1書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：12/28表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△γHm=-483.64kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)△γHm=-241.82kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm=-285.83kJ·mol-1H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g)△γHm=+285.83kJ·mol-1C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-393.5kJ·mol-1C（金剛石）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-395.4kJ·mol-11/3/202327表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式12/28/2022273.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):溫度為T,標(biāo)準(zhǔn)壓力為pθ=100kPa下該物質(zhì)的狀態(tài).氣體:氣體分壓為100kPa液體或固體:純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溶液中的溶質(zhì):質(zhì)量摩爾濃度1mol/kg,近似于物質(zhì)的量濃度1mol/LT一般為298.15K,很多熱力學(xué)函數(shù)的數(shù)據(jù)都是該溫度下得到的，忽略了這些函數(shù)隨溫度的變化。1/3/2023283.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):溫度為T,標(biāo)準(zhǔn)壓力為pθ=100kPa下3.3標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ定義：某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的各種元素的指定單質(zhì)*，生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)，叫該純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的各元素的指定單質(zhì)(參考狀態(tài)的單質(zhì)）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△γHm=-483.64kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)△γHm=-241.82kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm=-285.83kJ·mol-1C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-393.5kJ·mol-1C（金剛石）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-395.4kJ·mol-11/3/2023293.3標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ定義：某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀注意：對(duì)有不同晶態(tài)或形態(tài)的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，規(guī)定只有最穩(wěn)定態(tài)的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才等于零。

△fHθm（石墨）=0；△fHθm（金剛石）=1.897kJ·mol-1△fHθm（Br2,l)=0;△fHθm(Br2,g)=30.907kJ·mol-11/3/202330注意：對(duì)有不同晶態(tài)或形態(tài)的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，規(guī)定只有最穩(wěn)定態(tài)的單質(zhì)的定義：在100kPa的壓強(qiáng)下(即標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），1mol物質(zhì)完全燃燒,生成相同溫度下的指定產(chǎn)物時(shí)的熱效應(yīng)，叫該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱。完全燃燒產(chǎn)物的規(guī)定：C→CO2(g)；H→H2O（l)；S→SO2(g)；N→N2(g);Cl→HCl(aq)3.4標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓△cHθm

，單位kJ·mol-11/3/202331定義：在100kPa的壓強(qiáng)下(即標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），1mol物質(zhì)完全燃3.5Hess(蓋斯)定律例298K時(shí)，石墨、氫氣和丙烷燃燒時(shí)的反應(yīng)熱如下：C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm⑴=-393.5kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm⑵=-285.83kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△γHm⑶=-2220.07kJ·mol-1求算下面反應(yīng)的反應(yīng)熱：3C（石墨）+4H2(g)→C3H8(g)△γHm⑷=？（-103.8kJ·mol-1)1/3/2023323.5Hess(蓋斯)定律例298K時(shí)，石墨、氫氣和丙烷3.6反應(yīng)熱的求算1.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ求反應(yīng)熱△rHmθ：1/3/2023333.6反應(yīng)熱的求算1.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ求反應(yīng)熱判斷同類型化合物的穩(wěn)定性摩爾生成熱越小，表明生成該物質(zhì)時(shí)放熱多或者吸熱少，即該物質(zhì)本身具有的熱力學(xué)能少，化合物越穩(wěn)定.Na2OAg2O△fHθm（kJ·mol-1)-414.2-31.0穩(wěn)定性加熱不分解537K以上分解反應(yīng)熱△rHθm與溫度有關(guān),但受溫度影響較小,所以一般溫度范圍內(nèi)的△rHθm,用298K的△rHθm代替即可。

1/3/202334判斷同類型化合物的穩(wěn)定性反應(yīng)熱△rHθm與溫度有關(guān),但受溫度2.利用燃燒熱求反應(yīng)熱：△rHθm反應(yīng)物生成物各種燃燒產(chǎn)物IIIIII△HI=△HIII+△HII，△HIII=△HI-△HII△rHθm=∑νi△cHθm(反應(yīng)物)-∑νi△cHθm(生成物）1/3/2023352.利用燃燒熱求反應(yīng)熱：△rHθm反應(yīng)物生成物各種燃燒產(chǎn)物1.下列純態(tài)單質(zhì)中哪些單質(zhì)的△fHmθ≠0?⑴金剛石；⑵臭氧；⑶Br2(l);⑷Fe(s);⑸Hg(g)2.已知：A+B→M+N；△rHmθ（1）=35kJ·mol-12M+2N→2D；△rHmθ（2）=-80kJ·mol-1則：A+B→D的△rHmθ（3）是？

a–10;b-45;c-5;d253.已知298.15K、101.325Pa下，反應(yīng)：N2（g)+2O2(g)→2NO2（g);△rHmθ=67.8kJ·mol-1則NO2（g）的△fHmθ是

a-67.8;b33.9;c-33.9;d67.8課堂練習(xí)1/3/2023361.下列純態(tài)單質(zhì)中哪些單質(zhì)的△fHmθ≠0?課堂練習(xí)12/

4.已知：2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO△rHmθ

(1)=-362kJ·mol-1CuO(s)+Cu(s)→Cu2O(s)△rHmθ

(2)=-12kJ·mol-1在不查表的前提下，試計(jì)算CuO(s)的△fHmθ解：Cu(s)+1/2O2(g)→CuO(s)△fHmθ=[△rHmθ

(1)+2△rHmθ

(2)]/2=-193kJ·mol-11/3/2023374.已知：解：Cu(s)+1/2O2(g)→CuO(s)1.熵與熱力學(xué)第三定律：任何純凈的完整晶態(tài)物質(zhì)在0K時(shí)的熵值為零。S0=0，只有唯一的微觀狀態(tài)。溫度0K→TK，△S=ST-S0=ST（絕對(duì)值）ST即為該純物質(zhì)在TK時(shí)的熵?！?.3化學(xué)反應(yīng)的方向等溫過(guò)程：△S=Q/T等壓過(guò)程：△S=nCP,mlgT2/T1等容過(guò)程：△S=nCv,mlgT2/T1例如：H2O(l)→H2O(g),相變熱為44kJ·mol-1則：△S=Q/T=44×103/373=118J·mol-1·K-11/3/2023381.熵與熱力學(xué)第三定律：§3.3化學(xué)反應(yīng)的方向等溫過(guò)程：△298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)熵可直接查表，Sm°（H+）=0化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變△rSmθ=∑νiSmθ（生成物）-∑νiSmθ(反應(yīng)物）Smθ

，△rSmθ受溫度變化的影響較小。（無(wú)相變）標(biāo)準(zhǔn)熵：某單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熵值稱為摩爾絕對(duì)熵值，簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)熵。符號(hào)：Smθ

，單位

J·mol-1·K-11/3/202339298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)熵可直接查表，Sm°（H+）=0化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)影響物質(zhì)熵值大小的因素（1）物質(zhì)的聚集態(tài)：同種物質(zhì)SS＜Sl＜Sg.（2）物質(zhì)的純度：混合物或溶液的熵值一般大于純物質(zhì)的熵值。（3）物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)：分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分子的熵值大；元素的熵隨原子量的增大而增大。（4）系統(tǒng)的溫度、壓力：高溫時(shí)的熵值大于低溫時(shí)的熵值。氣態(tài)物質(zhì)的熵值隨壓力增大而減小。1/3/202340影響物質(zhì)熵值大小的因素12/28/202240反應(yīng)自發(fā)方向的判斷（1）△rHmθ

＜0，△rSmθ

＞0。反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行；（2）△rHmθ

＞0，△rSmθ

＜0。反應(yīng)不能進(jìn)行；（3）△rHmθ

＜0，△rSmθ

＜0或△rHmθ

＞0，△rSmθ

＞0反應(yīng)方向則應(yīng)綜合考慮△H、△S和T的影響。1/3/202341反應(yīng)自發(fā)方向的判斷12/28/2022412.吉布斯自由能G與化學(xué)反應(yīng)的普遍判據(jù)

1878年，美國(guó)的物理化學(xué)家吉布斯綜合了△H、△S和T三者之間的關(guān)系，引進(jìn)了一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù)─吉布斯自由能G。G=H-TS─具有加和性的物理量,△G稱吉布斯自由能變.△U=Q+W=Q+W1+W2Q=△U-W1-W2=△U+p△V-W2=△H-W2可逆過(guò)程的Q最大，其他非可逆過(guò)程的功、焓之和不可能完全轉(zhuǎn)變成熱，所以Q≥△H-W21/3/2023422.吉布斯自由能G與化學(xué)反應(yīng)的普遍判據(jù)△U=Q+W=Q≥△H-W2T△S≥△H-W2T△S-△H≥-W2，令H-TS=G自由能-（△H-T△S）≥-W2，（△G=△H-T△S）-△G≥-W2體系所做非體積功的最大值是其自由能的減少值。1/3/202343Q≥△H-W2T△S≥△H-W212/28/2

等溫、等壓條件下：△G=△H-T△S標(biāo)準(zhǔn)態(tài)：△Gθ=△Hθ-T△Sθ

等溫、等壓條件下，有非體積W2時(shí)，則

-△G＜-W2，不能進(jìn)行；*-△G＝-W2，平衡狀態(tài)，反應(yīng)可逆；-△G＞-W2，反應(yīng)不可逆狀態(tài)自發(fā)進(jìn)行。等溫、等壓不做非體積功時(shí)，過(guò)程中：

-△G≥0或△G≤0即等溫、等壓、不做非體積功條件下，系統(tǒng)的自由能減小的方向是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。1/3/202344等溫、等壓條件下：△G=△H-T△S12/28/20222.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各種元素的最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol某純物質(zhì)的吉布斯自由能改變量，叫做該溫度下這種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能?！鱢Gmθ

單位：kJ·mol-1298K時(shí)的△fGmθ直接查表3.化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變△rGmθ=∑νi△fGmθ

（生）-∑νi△fGmθ(反）1/3/2023452.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能12/28/202245例：計(jì)算反應(yīng)2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)在298K時(shí)的△rGmθ解：查表△fGmθ

(NO2,g)=51.3kJ·mol-1△fGmθ

(NO,g)=86.57kJ·mol-1△rGmθ=2×51.3-2×86.57=-70.54kJ·mol-1也可根據(jù)△rGmθ=△rHmθ-T△rSmθ△rHmθ，△rSmθ受T影響小，一般溫度下的值可用298K的數(shù)據(jù)代替?！鱮Gmθ受溫度影響較大。1/3/202346例：計(jì)算反應(yīng)2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)在29

例：求反應(yīng)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)進(jìn)行的溫度。解：查表求△rGmθ=130.44kJ·mol-1＞0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行△rHmθ=178.29kJ·mol-1

△rSmθ=0.16049kJ·mol-1

欲使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△rGmθ≤0即△rHmθ-T△rSmθ≤0T≥1110.9K1/3/202347例：求反應(yīng)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)在標(biāo)§3-1熱力學(xué)的術(shù)語(yǔ)和基本概念、熱力學(xué)第一定律§3-2化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、Hess定律、反應(yīng)熱的求算§3-3化學(xué)反應(yīng)的方向、焓變、熵、自由能第3章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)1/3/202348§3-1熱力學(xué)的術(shù)語(yǔ)和基本概念、熱力學(xué)第一定律第3章化熱力學(xué)：研究能量相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)遵循的規(guī)律的科學(xué)?；瘜W(xué)熱力學(xué)：研究化學(xué)變化過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題（熱力學(xué)第一定律）；研究化學(xué)變化的方向和限度以及化學(xué)平衡和相平衡的有關(guān)問(wèn)題（熱力學(xué)第二定律）。特點(diǎn)：著眼于宏觀性質(zhì)；只需知道起始狀態(tài)和最終狀態(tài)，無(wú)需知道變化過(guò)程的機(jī)理。§3-1術(shù)語(yǔ)、基本概念、第一定律1/3/202349熱力學(xué)：研究能量相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)遵循的規(guī)律的科學(xué)。§3-11.系統(tǒng)與環(huán)境

系統(tǒng)：被研究的對(duì)象

環(huán)境：與系統(tǒng)密切相關(guān)的其它部分

系統(tǒng)分類：敞開系統(tǒng)封閉系統(tǒng)孤立系統(tǒng)物質(zhì)交換√××能量交換√√×1/3/2023501.系統(tǒng)與環(huán)境12/28/202232.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)：由一系列表征系統(tǒng)性質(zhì)的物理量所確定下來(lái)的系統(tǒng)的存在形式。狀態(tài)函數(shù)：描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。T、V等狀態(tài)函數(shù)分類：容量性質(zhì)：在一定條件下具有加和性。n、m等強(qiáng)度性質(zhì)：不具有加和性。T等1/3/2023512.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)12/28/202243.過(guò)程與途徑過(guò)程：系統(tǒng)由一個(gè)狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài)。途徑：完成一個(gè)過(guò)程的具體步驟。過(guò)程分類：等壓過(guò)程、等容過(guò)程、等溫過(guò)程、絕熱過(guò)程、循環(huán)過(guò)程等。※狀態(tài)函數(shù)的特征：狀態(tài)函數(shù)的改變量只決定于過(guò)程的始態(tài)和終態(tài)，與變化所經(jīng)歷的途徑無(wú)關(guān)。1/3/2023523.過(guò)程與途徑12/28/202254.反應(yīng)進(jìn)度ξ(zeta)

設(shè)有反應(yīng)：νAA+νBB→νGG+νHHt=0n0(A)n0(B)n0(G)n0(H)tn(A)n(B)n(G)n(H)ξ的量綱是mol，用反應(yīng)系統(tǒng)中任一物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)進(jìn)度，同一時(shí)刻ξ值相同。1/3/2023534.反應(yīng)進(jìn)度ξ(zeta)ξ的量綱是mol，用反應(yīng)系統(tǒng)中任一ξ≥0ξ=0，表示反應(yīng)開始時(shí)刻的反應(yīng)進(jìn)度；ξ=1mol，表示有νAmolA和νBmolB消耗掉，生成了νGmolG和νHmolH。即按νA個(gè)A粒子和νB個(gè)B粒子為一個(gè)單元，進(jìn)行了6.02×1023個(gè)單元反應(yīng)。當(dāng)ξ=1時(shí)，我們說(shuō)進(jìn)行了1mol反應(yīng).或者說(shuō)從反應(yīng)開始時(shí)ξ=0進(jìn)行到ξ=1的狀態(tài)，稱按計(jì)量方程進(jìn)行了一個(gè)單元（位）反應(yīng)1/3/202354ξ≥012/28/20227反應(yīng)進(jìn)度與計(jì)量式有關(guān),例如：合成氨的計(jì)量方程若寫成：N2+3H2→2NH3，則一單元反應(yīng)是指消耗了1molN2和3molH2,生成了2molNH3;若計(jì)量方程寫成：1/2N2+3/2H2→NH3，則一單元反應(yīng)是指消耗了1/2molN2和3/2molH2,生成了1molNH3。所以，在談到反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，必須指明相應(yīng)的計(jì)量方程式。1/3/202355反應(yīng)進(jìn)度與計(jì)量式有關(guān),例如：12/28/202285.熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫度不同而引起的能量交換。用“Q”表示規(guī)定：系統(tǒng)吸熱Q＞0,系統(tǒng)放熱Q＜0熱的形式：（1）化學(xué)反應(yīng)熱：反應(yīng)物與生成物溫度相同時(shí)系統(tǒng)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)吸收或放出的熱。（2）潛熱：等溫等壓條件下，系統(tǒng)發(fā)生相變時(shí)吸收或放出的熱。如：蒸發(fā)熱、升華熱等。（3）顯熱：伴隨系統(tǒng)本身溫度變化吸收或放出的熱。1/3/2023565.熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫度不同而引起的能量交換。用“Q”6.功：除熱外，系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。功有多種形式，此處只涉及氣體的體積功（因固體、液體在變化過(guò)程中△V很?。┯梅?hào)“W”表示,注意：如果系統(tǒng)體積膨脹，表示系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功；若系統(tǒng)體積縮小,即環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做了功.

W=F·△l=P·S·△V/S=P·△V(任意過(guò)程）

P

△l

氣體

1/3/2023576.功：除熱外，系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。功有多種7.熱力學(xué)能（內(nèi)能）熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)各種形式的能量總和。用“U”表示，單位J或kJ“U”是狀態(tài)函數(shù)，但無(wú)絕對(duì)值。理想氣體的U只與溫度有關(guān)。狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，△U僅取決于始態(tài)和終態(tài)。思考問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)？1/3/2023587.熱力學(xué)能（內(nèi)能）12/28/202211內(nèi)容：能量在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中數(shù)量保持不變-能量守恒及轉(zhuǎn)換定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式：U2=

U1+Q+W，△U=U2-U1=Q+W即△U=Q+W（注意Q、W符號(hào)的規(guī)定）如果系統(tǒng)吸熱，Q為正；系統(tǒng)體積膨脹，則W為負(fù)；如果系統(tǒng)放熱，Q為負(fù)；系統(tǒng)被壓縮，則W為正。熱力學(xué)第一定律1/3/202359內(nèi)容：能量在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中數(shù)量保持不變-能量守恒及轉(zhuǎn)換定律狀態(tài)函數(shù)變量的表示法與單位當(dāng)泛指一個(gè)過(guò)程時(shí)，其熱力學(xué)函數(shù)的改變量可寫成如△U等形式，單位是J或kJ。若指明某一反應(yīng)而沒(méi)有指明反應(yīng)進(jìn)度，即不做嚴(yán)格的定量計(jì)算時(shí)，可寫成△rU,單位是J或kJ。若某反應(yīng)按所給定的反應(yīng)方程式進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)，即ξ=1mol，則寫成△rUm(摩爾熱力學(xué)能變）=△rU/ξ（kJ·mol-1)1/3/202360狀態(tài)函數(shù)變量的表示法與單位12/28/202213例題1：某過(guò)程中系統(tǒng)從環(huán)境吸熱100J，對(duì)環(huán)境做體積功20J。求過(guò)程中系統(tǒng)熱力學(xué)能的改變量和環(huán)境熱力學(xué)能的改變量。解：△U系=Q+W=100-20=80（J）△U環(huán)=-△U系

=-80（J）1/3/202361例題1：某過(guò)程中系統(tǒng)從環(huán)境吸熱100J，對(duì)環(huán)境做體積功20J問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)

P

△l

氣體

氣體等溫膨脹時(shí)，作功是恒定的嗎？。例：400kPa、4L氣體膨脹到16L.可選如下途徑：（1）一次性膨脹（2）先膨脹到8L,再膨脹到16LW=F·△l=P·S·△V/S=P·△V(任意過(guò)程）考慮到W符號(hào)的規(guī)定，寫成W=-P·△V1/3/202362問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)（1）一次性膨脹W=-P·△V=-100×12=-1200J（2）先膨脹到8L,再膨脹到16LW=-200×4+（-100×8）=-1600J理想氣體熱力學(xué)內(nèi)能只與溫度有關(guān)，△T=0時(shí)，△U=0=Q+W，Q=-W所以：一次膨脹的Q=1200J二次膨脹的Q=1600J氣體等溫膨脹時(shí)，無(wú)限多次膨脹作功最大。1/3/202363問(wèn)題：功和熱是不是狀態(tài)函數(shù)（1）一次性膨脹W=-P·△V=3.2.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)當(dāng)生成物與反應(yīng)物的溫度相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量，稱化學(xué)反應(yīng)熱。1.等容反應(yīng)熱QV由△U=QV+W得△U=QV（∵△V=0，∴W=-P·△V=0）含義：等容過(guò)程，系統(tǒng)吸收的熱量全部用來(lái)改變系統(tǒng)的熱力學(xué)能。§3-2熱化學(xué)1/3/2023643.2.1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)含義：等容過(guò)程，系統(tǒng)吸收的熱量全QV的測(cè)定氧彈Qv=△TCv1/3/202365QV氧彈Qv=△TCv12/28/2022182.等壓反應(yīng)熱與焓

△U=QP+WQP=△U-W其中W=-P(V2-V1）=（U2-U1）+P（V2-V1）=（U2+PV2）-（U1+PV1）=H2-H1（定義:U+PV=H焓）

QP=△H（焓變）[條件①等壓過(guò)程②變化過(guò)程中系統(tǒng)只作體積功，不做非體積功。]1/3/2023662.等壓反應(yīng)熱與焓12/28/202219含義:1.等壓反應(yīng)過(guò)程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部用于改變體系的焓。QP=△H2.焓是狀態(tài)函數(shù)H=U+PV，無(wú)絕對(duì)值。與U、V一樣都是系統(tǒng)的容量性質(zhì)，具有加和性。3.理想氣體的U、H只是溫度的函數(shù)，溫度不變，△U、△H不變。1/3/202367含義:12/28/202220反應(yīng)物P1、V1、T1產(chǎn)物P1、V2、T2產(chǎn)物P2、V1、T2恒壓△H1;△U1恒容△H2;△U2恒溫△H3;△U3等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)之間的關(guān)系:根據(jù)狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)或Hess定律：△H2=△H1+△H3△U2=△U1+△U3

理想氣體H,U均為只隨溫度變化，恒溫過(guò)程:△H3=0;△U3=0∴△H1=△H2

△U1=△U21/3/202368反應(yīng)物P1、V1、T1產(chǎn)物P1、V2、T2產(chǎn)物P2、V1、T等壓過(guò)程中的焓變=等容過(guò)程的焓變等壓過(guò)程的焓變即等壓反應(yīng)熱Qp，但是等容過(guò)程焓變并非測(cè)定的反應(yīng)熱Qv，而是熱力學(xué)內(nèi)能的變化。根據(jù)H=U+PV，△H1=△U2+(△PV)2△H1=△U2+△nRT恒容變化中△U2=Qv,恒壓變化中Qp=△H1則:Qp=Qv+△nRT1/3/202369等壓過(guò)程中的焓變=等容過(guò)程的焓變12/28/202222問(wèn)題：因?yàn)镼v=U，Qp=H，因此Q是狀態(tài)函數(shù)，對(duì)嗎？是不是只有等壓過(guò)程才有焓？狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)是只跟始終態(tài)有關(guān)，與過(guò)程無(wú)關(guān)；任意過(guò)程△H=△（U+PV）=△U+△（PV)若等壓過(guò)程，有非體積功W′存在，則△U=QP+(W+W′)QP=△U-(W+W′)=(U2-U1)+(PV2-PV1)-W′QP=△H-W′∴△H=QP+W′1/3/202370問(wèn)題：因?yàn)镼v=U，Qp=H，因此Q是狀態(tài)函數(shù)例：在298.15K，100kPa時(shí)，反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)放熱285.90kJ，計(jì)算此反應(yīng)的W、△U、△H。如同樣條件下，反應(yīng)在原電池中進(jìn)行，做電功187.82kJ，此時(shí)Q、W、△U、△H又為多少？（H2

，O2為理想氣體）。1/3/202371例：在298.15K，100kPa時(shí)，反應(yīng)12/28/202解：Qp=-285.9kJ；△H1=Qp；W1=-P△V=-△nRT=-(0-1-0.5)RT=3.718kJ△U1=Qp+W1=-285.9+3.718=-282.2kJ同樣條件下：△U2=△U1;△H2=△H1

W2=W1+W′=3.718-187.82=-184.1kJ;△U2=Qp2+W,Qp2=△U2-W=-282.2+184.1=98.1kJ1/3/202372解：Qp=-285.9kJ；△H1=Qp；12/28/2023.熱化學(xué)方程式3.1書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：⑴注明溫度與壓強(qiáng)。如為298K、101325Pa可不寫。⑵注明聚集狀態(tài)（g,l,s)，固體晶形，溶液注明濃度[溶液（sln）、水溶液（aq）、無(wú)限稀釋溶液（aq,∞）]。⑶同一個(gè)反應(yīng)，計(jì)量系數(shù)不同，反應(yīng)熱數(shù)值不同。⑷正、逆反應(yīng)，反應(yīng)熱數(shù)值相同，符號(hào)相反。1/3/2023733.熱化學(xué)方程式3.1書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)：12/28表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△γHm=-483.64kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)△γHm=-241.82kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm=-285.83kJ·mol-1H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g)△γHm=+285.83kJ·mol-1C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-393.5kJ·mol-1C（金剛石）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-395.4kJ·mol-11/3/202374表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式12/28/2022273.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):溫度為T,標(biāo)準(zhǔn)壓力為pθ=100kPa下該物質(zhì)的狀態(tài).氣體:氣體分壓為100kPa液體或固體:純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溶液中的溶質(zhì):質(zhì)量摩爾濃度1mol/kg,近似于物質(zhì)的量濃度1mol/LT一般為298.15K,很多熱力學(xué)函數(shù)的數(shù)據(jù)都是該溫度下得到的，忽略了這些函數(shù)隨溫度的變化。1/3/2023753.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):溫度為T,標(biāo)準(zhǔn)壓力為pθ=100kPa下3.3標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ定義：某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的各種元素的指定單質(zhì)*，生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)，叫該純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的各元素的指定單質(zhì)(參考狀態(tài)的單質(zhì)）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△γHm=-483.64kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)△γHm=-241.82kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm=-285.83kJ·mol-1C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-393.5kJ·mol-1C（金剛石）+O2(g)→CO2(g)△γHm=-395.4kJ·mol-11/3/2023763.3標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ定義：某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀注意：對(duì)有不同晶態(tài)或形態(tài)的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，規(guī)定只有最穩(wěn)定態(tài)的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才等于零。

△fHθm（石墨）=0；△fHθm（金剛石）=1.897kJ·mol-1△fHθm（Br2,l)=0;△fHθm(Br2,g)=30.907kJ·mol-11/3/202377注意：對(duì)有不同晶態(tài)或形態(tài)的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，規(guī)定只有最穩(wěn)定態(tài)的單質(zhì)的定義：在100kPa的壓強(qiáng)下(即標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），1mol物質(zhì)完全燃燒,生成相同溫度下的指定產(chǎn)物時(shí)的熱效應(yīng)，叫該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱。完全燃燒產(chǎn)物的規(guī)定：C→CO2(g)；H→H2O（l)；S→SO2(g)；N→N2(g);Cl→HCl(aq)3.4標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓△cHθm

，單位kJ·mol-11/3/202378定義：在100kPa的壓強(qiáng)下(即標(biāo)準(zhǔn)態(tài)），1mol物質(zhì)完全燃3.5Hess(蓋斯)定律例298K時(shí)，石墨、氫氣和丙烷燃燒時(shí)的反應(yīng)熱如下：C（石墨）+O2(g)→CO2(g)△γHm⑴=-393.5kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)△γHm⑵=-285.83kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△γHm⑶=-2220.07kJ·mol-1求算下面反應(yīng)的反應(yīng)熱：3C（石墨）+4H2(g)→C3H8(g)△γHm⑷=？（-103.8kJ·mol-1)1/3/2023793.5Hess(蓋斯)定律例298K時(shí)，石墨、氫氣和丙烷3.6反應(yīng)熱的求算1.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ求反應(yīng)熱△rHmθ：1/3/2023803.6反應(yīng)熱的求算1.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHmθ求反應(yīng)熱判斷同類型化合物的穩(wěn)定性摩爾生成熱越小，表明生成該物質(zhì)時(shí)放熱多或者吸熱少，即該物質(zhì)本身具有的熱力學(xué)能少，化合物越穩(wěn)定.Na2OAg2O△fHθm（kJ·mol-1)-414.2-31.0穩(wěn)定性加熱不分解537K以上分解反應(yīng)熱△rHθm與溫度有關(guān),但受溫度影響較小,所以一般溫度范圍內(nèi)的△rHθm,用298K的△rHθm代替即可。

1/3/202381判斷同類型化合物的穩(wěn)定性反應(yīng)熱△rHθm與溫度有關(guān),但受溫度2.利用燃燒熱求反應(yīng)熱：△rHθm反應(yīng)物生成物各種燃燒產(chǎn)物IIIIII△HI=△HIII+△HII，△HIII=△HI-△HII△rHθm=∑νi△cHθm(反應(yīng)物)-∑νi△cHθm(生成物）1/3/2023822.利用燃燒熱求反應(yīng)熱：△rHθm反應(yīng)物生成物各種燃燒產(chǎn)物1.下列純態(tài)單質(zhì)中哪些單質(zhì)的△fHmθ≠0?⑴金剛石；⑵臭氧；⑶Br2(l);⑷Fe(s);⑸Hg(g)2.已知：A+B→M+N；△rHmθ（1）=35kJ·mol-12M+2N→2D；△rHmθ（2）=-80kJ·mol-1則：A+B→D的△rHmθ（3）是？

a–10;b-45;c-5;d253.已知298.15K、101.325Pa下，反應(yīng)：N2（g)+2O2(g)→2NO2（g);△rHmθ=67.8kJ·mol-1則NO2（g）的△fHmθ是

a-67.8;b33.9;c-33.9;d67.8課堂練習(xí)1/3/2023831.下列純態(tài)單質(zhì)中哪些單質(zhì)的△fHmθ≠0?課堂練習(xí)12/

4.已知：2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO△rHmθ

(1)=-362kJ·mol-1CuO(s)+Cu(s)→Cu2O(s)△rHmθ

(2)=-12kJ·mol-1在不查表的前提下，試計(jì)算CuO(s)的△fHmθ解：Cu(s)+1/2O2(g)→CuO(s)△fHmθ=[△rHmθ

(1)+2△rHmθ

(2)]/2=-193kJ·mol-11/3/2023844.已知：解：Cu(s)+1/2O2(g)→CuO(s)1.熵與熱力學(xué)第三定律：任何純凈的完整晶態(tài)物質(zhì)在0K時(shí)的熵值為零。S0=0，只有唯一的微觀狀態(tài)。溫度0K→TK，△S=ST-S0=ST（絕對(duì)值）ST即為該純物質(zhì)在TK時(shí)的熵?！?.3化學(xué)反應(yīng)的方向等溫過(guò)程：△S=Q/T等壓過(guò)程：△S=nCP,mlgT2/T1等容過(guò)程：△S=nCv,mlgT2/T1例如：H2O(l)→H2O(g),相變熱為44kJ·mol-1則：△S=Q/T=44×103/373=118J·mol-1·K-11/3/2023851.熵與熱力學(xué)第三定律：§3.3化學(xué)反應(yīng)的方向等溫過(guò)程：△