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第一章熱力學第一定律2.1熱力學基本概念系統(tǒng)和環(huán)境狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)過程和途徑系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng):在科學研究時必須先確定研究對象,把一部分物質與其余物質分開,這種分離可以是實際的,也可以是想象的。所研究的那部分物質,即研究的對象就是系統(tǒng)。環(huán)境:系統(tǒng)以外但與之密切相關、有相互作用或影響所能及的部分稱為環(huán)境。

系統(tǒng)的分類

根據(jù)系統(tǒng)和環(huán)境聯(lián)系情況的不同分為三類(1)敞開系統(tǒng)(opensystem

):

與環(huán)境有物質交換,有能量交換。(2)封閉系統(tǒng)(closedsystem):

與環(huán)境無物質交換,有能量交換。(3)隔離系統(tǒng)(isolatedsystem

):

與環(huán)境無物質交換,無能量交換。有時把封閉體系和體系影響所及的環(huán)境一起作為孤立體系來考慮。判斷:噴射前噴射中噴射后狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)

1.概念狀態(tài):靜止系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài),即熱力學狀態(tài)。

狀態(tài)函數(shù):描述系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀性質(如P,T,V,U,S,A,G等)。

熱力學用系統(tǒng)所有的性質描述它所處的狀態(tài)。狀態(tài)確定后,系統(tǒng)所有性質有確定值,性質隨狀態(tài)的確定而確定,是狀態(tài)的函數(shù)。所有性質(T、P、V、ρ、η等)系統(tǒng)狀態(tài)描述決定(1)系統(tǒng)狀態(tài)的確定

純物質單相系統(tǒng)狀態(tài)的確定:只需指定任意兩個能獨立改變的性質。

相:性質相同的均勻部分

X=f(x,y)

多組分單相系統(tǒng)狀態(tài)的確定:除指定兩個性質外,還有該相的組成。

多組分多相系統(tǒng)狀態(tài)的確定:每個相的狀態(tài)確定后,整個系統(tǒng)的狀態(tài)才確定。(2)狀態(tài)函數(shù)的重要特征

a.狀態(tài)函數(shù)的值取決于狀態(tài),狀態(tài)改變,狀態(tài)函數(shù)值也改變狀態(tài)函數(shù)的改變量=終態(tài)函數(shù)值-始態(tài)函數(shù)值

路徑1路徑2狀態(tài)A狀態(tài)Bb.狀態(tài)函數(shù)的微變?yōu)槿⒎?,全微分的積分與積分途徑無關。

狀態(tài)A狀態(tài)B路徑1路徑22.廣度量與強度量廣度量:與系統(tǒng)中物質的量成正比關系,是系統(tǒng)中各部分該性質數(shù)值之和,具有加和性。強度量:與系統(tǒng)中物質的量無關;無加和性。廣度量/廣度量=強度量如,廣度量×強度量=廣度量如,3.平衡態(tài)系統(tǒng)處在平衡態(tài)需滿足的條件:(1)內(nèi)部處于熱平衡,即系統(tǒng)有單一的溫度,各部分的溫度相同;(2)內(nèi)部處于力平衡,即系統(tǒng)有單一的壓力,各部分的壓力相同;(3)內(nèi)部處于相平衡,即系統(tǒng)內(nèi)宏觀上沒有任何一種物質從一個相轉移到另一個相,即各相的組成和數(shù)量不隨時間而變;(4)內(nèi)部處于化學平衡,即宏觀上系統(tǒng)內(nèi)的化學反應已經(jīng)停止,系統(tǒng)的組成不隨時間改變.說明:系統(tǒng)內(nèi)若有絕熱(剛性)壁將其隔開成兩部分,則絕熱(剛性)壁兩側溫度(壓力)的不同不再是確定系統(tǒng)是否處于熱平衡的條件。AB過程和途徑1.概念過程:系統(tǒng)從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)的經(jīng)歷始態(tài):過程前的狀態(tài)末態(tài):過程后的狀態(tài)途徑:實現(xiàn)一過程的具體步驟2.過程的分類

(1)根據(jù)變化的類型分:單純PVT變化、相變化和化學變化

(2)根據(jù)過程進行的特定條件分:恒溫過程

恒壓過程恒容過程絕熱過程(系統(tǒng)和環(huán)境間無熱交換)循環(huán)過程(系統(tǒng)從始態(tài)出發(fā)經(jīng)一系列步驟后回到始態(tài))H2O(l)80℃47.360kPaH2O(l)80℃101.325kPaH2O(l)100℃101.325kPaH2O(g)100℃101.325kPaH2O(g)80℃47.360kPaH2O(g)100℃47.360kPa步驟a1步驟a2步驟a3步驟b1步驟b2步驟b3途徑a途徑b0VpCZABc1c2b2b1aA:300K,100kPaZ:450K,150kPa例:Zn+CuSO4(水溶液)→Cu+ZnSO4(水溶液)3.狀態(tài)函數(shù)法:利用狀態(tài)函數(shù)變化只取決于系統(tǒng)始末態(tài)而與途徑無關的方法,設計始末態(tài)間的途徑求狀態(tài)函數(shù)的變化。2.2熱力學第一定律功熱熱力學能熱力學第一定律功1.概念:當系統(tǒng)在廣義力的作用下,產(chǎn)生了廣義的位移時,就作了廣義功。符號:W

單位:J

W>0時,系統(tǒng)得到環(huán)境所作功;

W<0時,環(huán)境得到系統(tǒng)所作功。體積功:在一定的環(huán)境壓力下,系統(tǒng)的體積發(fā)生變化而與環(huán)境交換的能量。非體積功:除體積功以外一切其他形式的功。如,電功、表面功。符號:

2.體積功

活塞位移方向dl系統(tǒng)壓縮(環(huán)境作功)活塞位移方向系統(tǒng)膨脹(體系作功)dl因此,無論膨脹或壓縮,體積功的表達式都是:若為恒外壓過程,則VV若外壓為0,則W=0提醒:系統(tǒng)中有氣相存在,系統(tǒng)體積明顯變化時才計算體積功。對于凝聚態(tài)的各種變化,因體積功很小,常忽略不計。3.功不是狀態(tài)函數(shù)(1)不能說系統(tǒng)某一狀態(tài)有多少功,只能說過程的功是多少。過程的功只能表示為W,不能表示

為?W。(2)同一始末態(tài),途徑不同,功的值也不同例題:

始態(tài)T=300K,P1=150kPa

的理想氣體,n=2mol經(jīng)下例兩不同的途徑等溫膨脹到同樣的末態(tài),其P2=50kPa,求兩途徑的體積功。

1)反抗50kPa的恒外壓一次膨脹到末態(tài);

2)先反抗100kPa的恒外壓膨脹到中間態(tài),再反抗50kPa的恒外壓膨脹到末態(tài)。熱1.概念:

由于系統(tǒng)與環(huán)境之間溫度不同,導致兩者之間交換的能量。符號:Q

單位:J

時,系統(tǒng)吸熱,Q>0;

時,系統(tǒng)放熱,Q<0。2.熱不是狀態(tài)函數(shù)(1)不能說系統(tǒng)某一狀態(tài)有多少熱,只能說過程的熱是多少。過程的功只能表示為Q,不能表示為?Q。(2)同一始末態(tài),途徑不同,熱的值也不同注意:熱是過程中系統(tǒng)與環(huán)境交換的能量。系統(tǒng)內(nèi)的不同部分之間交換的能量不應稱為熱。

盡管,但系統(tǒng)和環(huán)境間交換的Q=0A絕熱AB熱力學能

焦耳實驗表明:系統(tǒng)具有一個反映其內(nèi)部能量的函數(shù),這一函數(shù)只取決于始末狀態(tài),是一個狀態(tài)函數(shù),這個函數(shù)就是熱力學能。符號:U

單位:J

定義式:

注意:

(1)熱力學能不涉及系統(tǒng)整體勢能和整理動能,U只是系統(tǒng)內(nèi)部能量。(2)系統(tǒng)在確定狀態(tài)有確定U值,其數(shù)值未知,但過程的?U值可求得。熱力學第一定律1.本質:能量守恒定律焦耳實驗表明:2.表達式:3.證明:(1)熱與途徑有關途徑a、b有相同始末態(tài),則

∵不同途徑∴

(2)第一類永動機不可能造成?!?.3恒容熱、恒壓熱,焓恒容熱恒壓熱焓QV=△U,Qp=△H兩式的意義積分式

一、恒容熱:系統(tǒng)在恒容且非體積功為零的過程中與環(huán)境交換的熱。符號:QV恒容:整個過程中系統(tǒng)的體積維持不變。二、恒壓熱:系統(tǒng)在恒壓且非體積功為零的過程中與環(huán)境交換的熱。符號:Qp恒壓:系統(tǒng)壓力等與環(huán)境壓力且維持不變,即積分式三、焓定義式符號:H,單位:J,狀態(tài)函數(shù),廣度量公式:1.系統(tǒng)發(fā)生微變時2.系統(tǒng)由(p1,V1,U1,H1)→(p2,V2,U2,H2),則(1)若p1=p2,(2)若V1=V2,(3)對凝聚態(tài)物質,一般認為四、

QV=△U,Qp=△H兩式的意義意義:不同過程的恒容熱相等,不同過程的恒壓熱相等,不再與途徑有關。例:在恒定溫度和壓力及非體積功為零時進行如下反應

(1)C(s)+O2(g)→CO2(g)QP1(2)C(s)+1/2O2(g)→CO(g)QP2(3)CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g)QP3

難題:由于反應(2)較難控制,故Qp2難以測定。

C(s)+O2(g)CO2(g)

CO(g)+1/2O2(g)∵ΔH1=ΔH2+ΔH3

即Qp1=Qp2+Qp3∴Qp2=Qp1-Qp3

蓋斯定律:恒容或恒壓下化學反應的熱效應僅與始末態(tài)有關,與具體途徑無關。ΔH1ΔH2ΔH3§2.4熱容,恒容變溫過程,恒壓變溫

過程熱容變溫過程的計算一、熱容對于組成不變的均相封閉體系,不考慮非膨脹功,設體系吸熱Q,溫度從T1

升高到T2,則:(溫度變化很小)平均熱容定義:單位1.概念比熱容:它的單位是 或 。 規(guī)定物質的數(shù)量為1g(或1kg)的熱容。規(guī)定物質的數(shù)量為1mol的熱容。摩爾熱容Cm:單位為:。等壓熱容Cp:等容熱容Cv:標準定壓熱容C

?p,m

物質的Cp,m是溫度和壓力的函數(shù),通常將處于標準壓力p=100kPa下的Cp,m稱為標準定壓熱容,用C?

p,m表示,?上角標代表標準態(tài)。 熱容與溫度的函數(shù)關系因物質、物態(tài)和溫度區(qū)間的不同而有不同的形式。例如,氣體的等壓摩爾熱容與T的關系有如下經(jīng)驗式:或式中a,b,c,c’,...

是經(jīng)驗常數(shù),由各種物質本身的特性決定,可從熱力學數(shù)據(jù)表中查找。2.熱容與溫度的關系:平均摩爾熱容C

p,m為了計算方便,引入平均摩爾熱容注意:不同的溫度范圍內(nèi),平均摩爾熱容不同。一般溫度變化不大時,C

p,m視為常數(shù)。

y是氣體的摩爾分數(shù).對理想其體混合物3.Cp與Cv之差氣體的Cp恒大于Cv。對于理想氣體:

因為等容過程中,升高溫度,體系所吸的熱全部用來增加熱力學能;而等壓過程中,所吸的熱除增加熱力學能外,還要多吸一點熱量用來對外做膨脹功,所以氣體的Cp恒大于Cv

。(1)理想氣體的Cp與Cv之差(2)一般封閉體系Cp與Cv之差根據(jù)復合函數(shù)的偏微商公式(見下頁)代入上式,得:對理想氣體,所以證明:代入表達式得:設:重排,將項分開,得:對照的兩種表達式,得:因為也是的函數(shù),(1)氣體恒容變溫過程

n摩爾氣體恒容從T1

變化到T2∵dV=0,W=0

ΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU+VΔp對理想氣體:VΔp=nRΔT

ΔH=ΔU+nRΔT=ΔU+nR(T2-T1)二、變溫過程的計算1.氣體的變溫過程(2)氣體恒壓變溫過程

n摩爾氣體恒壓從T1變化到T2W=-pΔV,

ΔU=ΔH-Δ(pV)=ΔH-pΔV

對理想氣體:pV=nRT,Δ(pV)=Δ(nRT)W=-pΔV=-nRΔT

ΔU=ΔH-nRΔT2.凝聚態(tài)物質變溫過程W=-pΔV≈0,ΔU=Q+W=Q

恒壓變溫過程若壓力有變化,但變化不大,仍可近似恒壓計算?!?.5理想氣體的熱力學能、焓Gay-Lussac-Joule實驗理想氣體的熱力學能和焓一、Gay-Lussac-Joule實驗

將兩個容量相等的容器,放在水浴中,左球充滿氣體,右球為真空(如上圖所示)。蓋

呂薩克1807年,焦耳在1843年分別做了如下實驗:

打開活塞,氣體由左球沖入右球,達平衡(如下圖所示)。

水浴溫度沒有變化,即Q=0;由于體系的體積取兩個球的總和,所以體系沒有對外做功,W=0;根據(jù)熱力學第一定律得該過程的ΔU=0

。二、理想氣體的熱力學能和焓

從蓋

呂薩克—焦耳實驗得到理想氣體的熱力學能和焓僅是溫度的函數(shù),用數(shù)學表示為:即:在恒溫時,改變體積或壓力,理想氣體的熱力學能和焓保持不變。還可以推廣為理想氣體的Cv,Cp也僅為溫度的函數(shù)。由焓的定義式H=U+PV,因為對理想氣體的U及pV都只是溫度的函數(shù),所以理想氣體的焓只是溫度的函數(shù)§2.6氣體可逆膨脹壓縮過程可逆?zhèn)鳠徇^程氣體可逆膨脹壓縮過程理想氣體恒溫可逆過程一、可逆?zhèn)鳠徇^程系統(tǒng)經(jīng)一恒壓加熱過程,溫度從T1升到T2.1.不可逆過程T1T2T2T2系統(tǒng)從高溫熱源得到熱。T2T1T1T1系統(tǒng)給低溫熱源放熱。2.可逆過程T1T1T1+dTT1+2dTT2-2dTT2-dTT2T2系統(tǒng)和環(huán)境都回到原來的狀態(tài)。二、氣體可逆膨脹壓縮過程

1.膨脹過程(1)一次等外壓膨脹(Pe保持不變)

將活塞上四個砝碼中的三個同時取走,外壓P1一次降到P2,并在P2下氣體的體積從V1膨脹到V2。體系所作的功為點擊圖片可動態(tài)作功

PP1P2V1V2P1V1P2V2陰影面積代表We,1一次等外壓膨脹PP1P2V1V2P1V1P2V2(1)一次等外壓膨脹PP1P2V1V2P1V1P2V2(1)一次等外壓膨脹將活塞上三個砝碼分三次逐一取走,外壓由P1分段經(jīng)P′降到P″再降到P2,氣體由V1分段經(jīng)V′膨脹到

V″再膨脹到V2。

1)克服外壓,體積從膨脹到

2)克服外壓,體積從膨脹到

3)克服外壓,體積從膨脹到

∴多次等外壓膨脹作的總功是三次所作功之和,即(2)多次等外壓膨脹P1P2PP”P’V1V”AV’V2VB陰影面積代表We,2多次等外壓膨脹點擊圖片可動態(tài)作功P1P2PP”P’V1V”AV’V2VB(2)-1一次等外壓膨脹P1P2PP”P’V1V”AV’V2VB(2)-1一次等外壓膨脹(2)-2二次等外壓膨脹P1P2PP”P’V1V”AV’V2VB(2)-3三次等外壓膨脹P1P2PP”P’V1V”AV’V2VB活塞上放相當于四個砝碼壓力的一杯水,水不斷蒸發(fā),這樣外壓Pe始終比內(nèi)壓Pi小一個無窮小的值dP,這樣的膨脹過程是無限緩慢的,每一步都接近于平衡態(tài),該過程所作的功為(3)可逆膨脹PP1P2V1V2P1V1P2V2V陰影面積代表We,3可逆膨脹點擊圖片可動態(tài)作功(3)可逆膨脹PP1P2V1V2P1V1P2V2PP1P2V1V2P1V1P2V2(3)可逆膨脹VPP1P2V1V2P1V1P2V2P”P’V”V’可逆膨脹多次等外壓一次等外壓膨脹功示意圖

1)膨脹過程中,功與過程有關,過程不同,功的數(shù)值也大不相同。

2)可逆膨脹,體系對環(huán)境作最大功。三種途徑膨脹功比較將膨脹過程從終態(tài)按原路反方向壓縮回始態(tài),即經(jīng)3種途徑將體積從V2壓縮到V1所作的功。

多次等外壓壓縮可逆壓縮一次等外壓壓縮一次等外壓膨脹P1V1

TP2V2T多次等外壓膨脹可逆膨脹始態(tài)終態(tài)2.壓縮過程(1′)一次等外壓壓縮同時加上三個砝碼,體系在外壓為P1下,一次從V2壓縮到V1,環(huán)境對體系所作的功為VPV1V2P1V1P2V2P1P2陰影面積代表一次等外壓壓縮點擊圖片可動態(tài)作功(1’)一次等外壓壓縮PV1V2P1V1P2V2P1P2(1’)一次等外壓壓縮PV1V2P1V1P2V2P1P2(2′)多次等外壓壓縮

將三個砝碼分三次逐一加到活塞上,外壓由P2分段經(jīng)P″增加到P′

再增加到P1,氣體由V2分段經(jīng)V″壓縮到V′再壓縮到V1。即

1)用外壓P″將體積從V2壓縮到V″2)用外壓P′將體積從V″壓縮到V′3)用外壓P1將體積從V′壓縮到V1P1P2PP”P’V1V”AV’VV2B陰影面積代表多次等外壓壓縮,2eW¢點擊圖片可動態(tài)作功(2’)-1一次等外壓壓縮P1P2PP”P’V1V”AV’VV2B(2’)-1一次等外壓壓縮P1P2PP”P’V1V”AV’VV2B(2’)-2二次等外壓壓縮P1P2PP”P’V1V”AV’VV2B(2’)-3三次等外壓壓縮P1P2PP”P’V1V”AV’VV2B重放(3′)可逆壓縮如果將杯中蒸發(fā)掉的水蒸汽慢慢在杯中凝聚,使壓力緩慢增加,恢復到原狀所作的功為P2V2P2V2PP1P2V1V2P1V1VP2陰影面積代表可逆壓縮點擊圖片可動態(tài)作功PP1P2V1V2P1V1P2V2(3’)可逆壓縮PP1P2V1V2P1V1P2V2(3’)可逆壓縮可逆壓縮多次等外壓一次等外壓壓縮功示意圖

1)壓縮過程中,功與過程有關,過程不同功的數(shù)值也大不相同。

2)可逆壓縮,環(huán)境對體系作最小功。VPP1P2V1V2P1V1P2V2P”P’V”V’三種途徑壓縮功比較一次等外壓多次等外壓可逆功與過程小結:2.可逆過程,體系恢復原狀的同時,環(huán)境也恢復了原狀;不可逆過程,體系恢復了原狀,但環(huán)境沒有完全復原,而是在環(huán)境中留下了功變熱的痕跡。1.功與過程有關??赡媾蛎?,體系對環(huán)境作最大功;可逆壓縮,環(huán)境對體系作最小功。壓縮膨脹3.氣體膨脹的推動力越小,體系回復原態(tài)時給環(huán)境留下的影響越小。VPP1P2V1V2P”P’V”V’V1V2V”V’V1V2V”V’VPP1P2V1V2P”P’V”V’V1V2V”V’V1V2V”V’點擊對比點擊對比點擊對比體系經(jīng)過某一過程從狀態(tài)(1)變到狀態(tài)(2)之后,如果能使體系和環(huán)境都恢復到原來的狀態(tài)而未留下任何永久性的變化,則該過程稱為熱力學可逆過程。否則為不可逆過程。上述準靜態(tài)膨脹過程若沒有因摩擦等因素造成能量的耗散,可看作是一種可逆過程。過程中的每一步都接近于平衡態(tài),可以向相反的方向進行,從始態(tài)到終態(tài),再從終態(tài)回到始態(tài),體系和環(huán)境都能恢復原狀??赡孢^程的特點:(1)狀態(tài)變化時推動力與阻力相差無限小,體系與環(huán)境始終無限接近于平衡態(tài);(3)體系變化一個循環(huán)后,體系和環(huán)境均恢復原態(tài),變化過程中無任何耗散效應;(4)等溫可逆過程中,體系對環(huán)境作最大功,環(huán)境對體系作最小功。(2)過程中的任何一個中間態(tài)都可以從正、逆兩個方向到達;三、理想氣體恒溫可逆過程

∵理想氣體的恒溫可逆過程U=f(T),H=f(T)

∴ΔU=0,ΔH=0,ΔU=Q+W=0,

Q=-W

δW=-pambdV

可逆條件:

pamb=p

δWr=-pdV

Wr=-nRT

ln(V2/V1)

Wr=-nRT

ln(P1/P2)=nRT

ln(P2/P1)§2.7相變化過程相變焓相變焓與溫度的關系

相變化:系統(tǒng)發(fā)生聚集態(tài)變化即為相變化(包括氣化.冷凝、熔化,凝固、升華、凝華以及晶型轉化等).相:系統(tǒng)性質完全相同的均勻部分.相變熱:相變化過程吸收或放出的熱即為相變熱。一.相變焓若nmol,質量m的系統(tǒng)在定溫、定壓下由α相變到β相,則過程的焓變摩爾相變焓:比相比焓:通常蒸發(fā)焓用表示,熔化焓表示,升華焓用表示,晶型轉變焓用表示。相變過程的計算物質在正常沸點下蒸發(fā)和冷凝,是可逆過程。物質在正常熔點下熔化和凝固,是可逆過程。1.凝聚態(tài)之間的相變(過程恒溫,恒壓)2.有氣相參與的相變化(過程恒溫,恒壓)注意:蒸發(fā)或升華若非恒壓,則二、相變焓與溫度的關系已知一定壓力p下,T1時的ΔαβHm(T1),求ΔαβHm(T2),ΔαβHm(T2)=ΔαHm(α)+ΔαβHm(T1)+ΔβHm(β)令得習題P98,2.31-10℃水-10℃冰

0℃水0℃冰ΔHΔH1=ΔH2ΔH3=ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3不可逆§2.9化學計量數(shù)、反應進度和標準

摩爾反應焓化學計量數(shù)反應進度摩爾反應焓一、化學計量數(shù)反應aA+bB=yY+zZ,可寫成0=-aA-bB+yY+zZ;表示成υB

稱為化學計量數(shù),例:

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

υNH3=2?N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)υNH3=1

注意:化學計量數(shù)對反應物取負號,產(chǎn)物取正號。同一化學反應,方程式寫法不同,則同一物質化學計量式不同。二、反應進度20世紀初比利時的Dekonder引進反應進度

的定義為:

分別代表任一組分B在起始和t時刻的物質的量。設某反應單位:mol引入反應進度的優(yōu)點:在反應進行到任意時刻,可以用任一反應物或生成物來表示反應進行的程度,所得的值都是相同的,即:反應進度被應用于反應熱的計算、化學平衡和反應速率的定義等方面。注意:應用反應進度,必須與化學反應計量方程相對應。例如:當

都等于1mol

時,兩個方程所發(fā)生反應的物質的量顯然不同。三、摩爾反應焓和熱力學能對反應:△rUm

和△rHm

都與化學反應方程的寫法有關.有四、標準摩爾反應焓標準壓力:100kPa,符號氣體的標準態(tài):壓力為

的理想氣體,是假想態(tài)。固體、液體的標準態(tài):壓力為

的純固體或純液體。標準態(tài)不規(guī)定溫度,每個溫度都有一個標準態(tài)。1.標準態(tài)的規(guī)定

H

?m(B,T)——參與反應的物質B(反應物及生成物)單獨存在,溫度為T,壓力為p

?下的摩爾焓。

2.標準摩爾反應焓對反應aA+bB=y(tǒng)Y+zZ△rH?m(T)=yH?m(Y,T)+zH?m(Y,T)

-aH?m(Y,T)-bH?m(Y,T)標準摩爾反應焓定義式

§2.10由標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓標準摩爾生成焓及由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓標準摩爾燃燒焓及由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓基?;舴蚬胶闳莘磻獰崤c恒壓反應熱的關系燃燒和爆炸的最高溫度問題:物質的標準摩爾焓值無法得知,無法用公式

進行計算。

解決方法:對反應物及產(chǎn)物均選用同樣的基準,規(guī)定物質的標準摩爾生成焓,對有機物還規(guī)定標準摩爾燃燒焓。一、標準摩爾生成焓及由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓沒有規(guī)定溫度,一般298.15K時的數(shù)據(jù)有表可查。生成焓僅是個相對值,相對于穩(wěn)定單質的焓值等于零。1.標準摩爾生成焓在標準壓力下,反應溫度時,由最穩(wěn)定的單質合成標準狀態(tài)下一摩爾物質的焓變,稱為該物質的標準摩爾生成焓,用下述符號表示: (物質,相態(tài),溫度)例如:在298.15K時這就是HCl(g)的標準摩爾生成焓:

反應焓變?yōu)椋?/p>

為計量方程中的系數(shù),對反應物取負值,生成物取正值。2.利用各物質的摩爾生成焓求化學反應焓變:在標準壓力

和反應溫度時(通常為298.15K)二、標準摩爾燃燒焓和由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓1.標準摩爾燃燒焓下標“c”表示combustion。上標“$”表示各物均處于標準壓力下。下標“m”表示反應進度為1mol時。在標準壓力下,反應溫度時,物質B完全氧化成相同溫度的指定產(chǎn)物時的焓變稱為標準摩爾燃燒焓(Standardmolarentha

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