無機(jī)化學(xué)課件：熱力學(xué)的回顧與總結(jié)

1、化學(xué)熱力學(xué)總結(jié)對(duì)于化學(xué)反應(yīng) aA+dD=gG+hH 需研究五個(gè)問題反應(yīng)能否發(fā)生?如果能發(fā)生，反應(yīng)體系的能量有何變化?如果能發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行的程度有多大?如果能發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的速率有多大?反應(yīng)是怎樣發(fā)生的?熱力學(xué)(thermodynamic) ：主要解決前三個(gè)問題動(dòng)力學(xué)(kinetic) ：主要解決后兩個(gè)問題 1、熱和功熱(Q) ： 體系與環(huán)境之間因溫度不同而傳遞的能量叫熱。規(guī)定體系吸熱， Q為正；體系放熱，Q為負(fù)。功(W)： 除了熱外，其它被傳遞的能量叫功。規(guī)定環(huán)境對(duì)體系做功，W為正；體系對(duì)環(huán)境做功，W為負(fù)值。 討論最多的體積功：W = - P外V2、狀態(tài)函數(shù)確定體系狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)

2、，如n、p、V、T 都是體系的狀態(tài)函數(shù)。狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)：狀態(tài)函數(shù)的變化值只與體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化的途徑無關(guān)。狀態(tài)函數(shù)分為廣度性質(zhì)(具有加和性)的狀態(tài)函數(shù)及強(qiáng)度性質(zhì)（不具加和性）的狀態(tài)函數(shù)。3、四個(gè)狀態(tài)函數(shù)內(nèi)能（U）：系統(tǒng)內(nèi)部一切能量形勢(shì)的總和，絕對(duì)值不可測(cè)。焓（H）：H=U+pV，絕對(duì)值不可測(cè)，變化值可測(cè)，變化值可衡量反應(yīng)熱效應(yīng)。熵 （S）：系統(tǒng)混亂度的量度，絕對(duì)值可測(cè)。吉布斯自由能（G）：G=H-TS，絕對(duì)值不可測(cè)，變化值可測(cè)，變化值可判斷反應(yīng)自發(fā)性。UQW（熱力學(xué)第一定律，封閉體系，任何條件下適用）H =QP（封閉體系，恒壓，只做體積功時(shí)適用）G = H - TS四個(gè)狀態(tài)函數(shù)的變

3、化值2H2(g)+O2(g)=2H2O（g） =- 483.6 kJmol-14、熱化學(xué)方程式反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變5、生成焓及生成能標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1 mol純物質(zhì)的反應(yīng)的焓變，就是該純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成能標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1 mol純物質(zhì)的反應(yīng)的自由能變，就是該純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成能。 Mg(s) + Cl2(g) = MgCl2(s) 上述公式298 K時(shí)適用，但在不發(fā)生相變的前提條件下，可用298 K時(shí)的焓變和熵變替代不太大溫度范圍內(nèi)的熵變和焓變。自由能變則不能做這樣的替代。6、焓變、熵變、自由能變的計(jì)算298 K適用與298 K相差不大的任意溫度下適用7. 自由能判據(jù)G 0，反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)與非自發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)的計(jì)算：當(dāng) G= 0 時(shí), H = T轉(zhuǎn)S ， T轉(zhuǎn)= H /S由G = H - TS8、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算Q K時(shí)， rGm K時(shí)， rGm0 逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行9、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)判據(jù)10、平衡移動(dòng)及轉(zhuǎn)化率