《工程化學》ppt3 (熱力學3)

1、 復 習 提 問一、選擇題：1298K時(1)C()O2 () = CO2（），H 1393.5Jmol-1， (2) CO（）1/2O2 () = CO2（），H 2 283.0Jmol -1， 則反應(3)C()1/2O2 () = CO（）， H 3 ( ) A. 110.5J mol -1 B. 110.5Jmol -1 C. 676.5Jmol -1 D. 676.5Jmol -12設有反應2A + B = 2E, 計算從剛開始反應到生成0.5molE物質時，反應進度為( ) A. 1mol B. 0.5mol C. 0.25mol D. 0.125mol3下列哪個函數(shù)和化學計量數(shù)無

2、關？ ( ) A. 反應進度 B.恒壓反應熱 C.標準電極電勢 D.標準摩爾反應焓變1二、判斷題：4反應進度指反應進行的程度，所以=0表示反應 沒有進行。( ）5對于同一化學方程式，反應進度的數(shù)值與所選物 質無關, 但與化學方程式的寫法有關。 （ ）6CO2的標準摩爾生成焓fHm是指在標準狀態(tài) 下，反應C(金剛石)O2 ()= CO2（）的標準 反應熱。 （ ） 7化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，只要 始終態(tài)一定，化學反應熱總是相同的。（ ）8當系統(tǒng)反應前后狀態(tài)確定后，rHm是不隨具體 途徑而變化的。 （ ）9rHm的數(shù)值與化學方程式的寫法有關，所以在 寫rHm的數(shù)值時，應指明與之相應的

3、反應方程 式。 （ ）2三、填空題：10化學熱力學中，標準狀態(tài)（或熱力學標準態(tài)） 是指 ，所以在標準狀態(tài)下，1 mol 反應（即= 1 mol）的焓變稱為 。11標準摩爾生成焓是指 , 化學熱力學中規(guī)定 的標準摩爾生成 焓為零。12在恒定溫度和壓力下，已知反應(1)A = 2B和 (2)2A = C的反應熱分別為H 1和H 2 ，則 反應(3) C = 4B 的反應熱 H 3 應為 。3四、計算題： 13. 已知：CO() H2O() CO2（）H2() fHm，B 110.52 285.88 393.50 0（kJmol-1） 試求：反應的rHm 14. 教材P.36第3題 41.3 化學反

4、應的方向 （ The Direction of Chemical Reaction ）5自發(fā)過程水從高處流向低處；熱從高溫物體傳向低溫物體；電從高電勢流向低電勢；鐵在潮濕的空氣中銹蝕；鋅置換硫酸銅溶液中的銅反應：Zn(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+Cu(s)67定義：在沒有外界作用下，系統(tǒng)自身發(fā)生變化的 過程稱為自發(fā)過程或自發(fā)變化；就化學反 應而言，則稱為反應的自發(fā)性。說明：反自發(fā)過程不是不能進行，而是不能自動進行，必須借助于環(huán)境對系統(tǒng)做功。任何自發(fā)過程都是具有一定的方向和限度。eg 化學反應只能自發(fā)地向一個方向進行，直到達到化學平衡狀態(tài)為止。在一定的條件下，能夠進行自發(fā)過程的系統(tǒng)

5、具有做功的能力。 1. Automatic Process （ 自發(fā)過程 ）8 1. 混亂度 冰的融化 建筑物的倒塌 系統(tǒng)有趨向于最大混亂度的傾向，系統(tǒng)混亂度增大有利于反應自發(fā)地進行。2. Degree of Confusion and Entropy （ 混亂度和熵 ）許多自發(fā)過程有混亂度增加的趨勢。9結論：系統(tǒng)自發(fā)變化的結果總是趨向于 混亂度的增加。 注意：混亂度增加的過程不一定是自發(fā) 過程。 常例：g l s （一般） 10含義：熵是表示系統(tǒng)中微觀粒子混亂度的 一個熱力學函數(shù)；符號：S ，熵的變化（熵變） S；意義：系統(tǒng)的混亂度愈大，熵愈大。說明：（1）S不是能量項,單位為JKmol ；

6、 （2）熵S也是狀態(tài)函數(shù); （3）熵變只與始終態(tài)有關，而與途徑 無關。 2. 熵和微觀狀態(tài)數(shù)11標準摩爾熵 （ formal mole entropy） 規(guī)定：純物質完整有序晶體在0K時的熵值為零。 S 0（完整晶體，0K）=0定義：純物質完整有序晶體溫度變化 0K T K S = ST - S 0 = ST ， ST 規(guī)定熵（絕對熵）在某溫度T 和標準壓力下，單位物質的量的某純物質B的 規(guī)定熵稱為B的標準摩爾熵。符號：S m，B性質：狀態(tài)函數(shù)注意點：（1）最穩(wěn)定單質的S m，B 0， 而是S m，B 0 ； （2） S m，B的數(shù)值可查表 P.373； （3）單位： JK.mol 。 12化

7、學反應的標準摩爾熵變 （the Change of Formal Mole Entropy in Chemical Reaction）定義：在標準狀態(tài)、溫度為T下，1mol反應的 標準摩爾熵變；符號： rS m（T）單位： J K.mol計算方法：P.21例題：P.21 例1.6說明：溫度對反應的標準摩爾熵變影響不大。 在近似計算中，可用 rS m（298K） 來代替其他溫度時的 rS m（T）。 13定義：G = H TS符號：G吉赫公式 ：恒溫下 G H TS T為熱力學溫度單位： kJ mol-1性質：狀態(tài)函數(shù)應用：判斷反應自發(fā)進行的方向 3. Gibbs Function （ 吉布斯函數(shù) ）14判斷反應自發(fā)進行的方向G0，自發(fā)過程，反應正向自發(fā)進行；G = 0，平衡狀態(tài)，反應達平衡；G0，非自發(fā)過程，反應逆向自發(fā)進行；15 課堂小結教學要求1 自發(fā)過程的定義與特性2 熵、標準摩爾熵、反應的標準摩爾熵變 的定義及計算3 吉布斯函數(shù)的定義、單位、性質及應用 16 自發(fā)過程的定義如何?反自發(fā)過程不能進行嗎?若要應怎樣做?如何理解任何自發(fā)過程都是具有一定的方向和限度?自發(fā)過程一定是混亂度增加的過程,反之, 混亂度增加的過程不一定是自發(fā)過程。這句話對嗎?熵S的單位為何?熵S也是狀態(tài)函數(shù)嗎?6. 標準摩爾熵是如何規(guī)定的?表示符號是什么