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1、 1Chapter2 热力学第一定律热力学第一定律Preface:热力学的理论基础和方法热力学的理论基础和方法2.1热力学热力学基本概念基本概念2.2热力学第一定律热力学第一定律2.3恒容热、恒压热、焓恒容热、恒压热、焓2.4热容、恒容变温过程、恒压变温过程热容、恒容变温过程、恒压变温过程2.5焦耳实验、理想气体的焦耳实验、理想气体的U,H2.6气体可逆膨胀压缩过程,理想气体绝热可逆过程式气体可逆膨胀压缩过程,理想气体绝热可逆过程式2.7热力学第一定律在真实气体节流过程中的应用热力学第一定律在真实气体节流过程中的应用2.8热力学第一定律在相变化过程中的应用热力学第一定律在相变化过程中的应用2.

2、9热力学第一定律在化学变化中的应用热力学第一定律在化学变化中的应用2.10化学反应的标准摩尔焓变化学反应的标准摩尔焓变 rHmyy(T )的计算的计算 2Preface:热力学的理论基础和方法热力学的理论基础和方法1.1.热力学理论基础热力学理论基础热力学第一定律热力学第一定律Mayer&Joule热力学第二定律热力学第二定律Carnot&Clousius&Kelvin热力学第三定律热力学第三定律Nernst&Planck&Gibson热力学第零定律热力学第零定律热平衡定律热平衡定律热力学四大定律热力学四大定律: : 热力学是建立在大量科学实验基础上的宏

3、观理论,是研究各种形热力学是建立在大量科学实验基础上的宏观理论,是研究各种形式的能量相互转化的规律,由此得出各种自发变化、自发进行的方向、式的能量相互转化的规律,由此得出各种自发变化、自发进行的方向、限度以及外界条件的影响等。限度以及外界条件的影响等。 3热力学能热力学能U U焓焓H H熵熵S S亥姆霍茨函数亥姆霍茨函数A A吉布斯函数吉布斯函数G G总结总结归纳归纳提高提高引出或引出或定义出定义出热力学理论基础热力学理论基础热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第三定律热力学第三定律热力学第零定律热力学第零定律生活实践生活实践生产实践生产实践科学实验科学实验经验经验总

4、结总结压力压力p p体积体积V V温度温度T T可由实可由实验测定验测定p,V,T 变化过程变化过程相变化过程相变化过程化学变化过程化学变化过程能量效应能量效应( (功与热功与热) )过程的方向与限度过程的方向与限度解决解决的的即即有关能量守恒有关能量守恒和物质平衡的规律和物质平衡的规律2.热力学方法热力学方法状态函数法状态函数法物质系统的状态变化物质系统的状态变化 4热力学方法的特点:热力学方法的特点: (1)(1)只研究物质变化过程中各只研究物质变化过程中各宏观性质宏观性质的关系,不考虑物质的微观结构;的关系,不考虑物质的微观结构;(p、V、T etc)(2)(2)只研究物质变化过程的只研

5、究物质变化过程的始态和终态始态和终态,而不追究变化过程中的中间细,而不追究变化过程中的中间细节,也不研究变化过程的速率和完成过程所需要的节,也不研究变化过程的速率和完成过程所需要的时间时间。一烧杯水一烧杯水 25 50 t1t210010T=T2 T1=5025=25K局限性:局限性: 不知道反应的机理、速率和微不知道反应的机理、速率和微观性质。观性质。 只讲可能性,不讲现实性。只讲可能性,不讲现实性。 5 热力学研究宏观物质在各种条件下的热力学研究宏观物质在各种条件下的平衡行为平衡行为:如:如能量平衡,化能量平衡,化学平衡,相平衡等,以及各种条件对平衡的影响。学平衡,相平衡等,以及各种条件对

6、平衡的影响。所以热力学研究是所以热力学研究是从能量平衡角度对物质变化的规律得出正确的结论。从能量平衡角度对物质变化的规律得出正确的结论。 热力学只能解决在某条件下反应进行的可能性,它的结论具有较热力学只能解决在某条件下反应进行的可能性,它的结论具有较高的普遍性和可靠性,至于如何将高的普遍性和可靠性,至于如何将可能性变为现实性可能性变为现实性,还需要动力学,还需要动力学方面知识的配合。方面知识的配合。3. 热力学研究內容热力学研究內容 62.1 热力学基本概念热力学基本概念系统(系统(SystemSystem):):热力学研究的对象热力学研究的对象( (微粒微粒组成的宏观集合体组成的宏观集合体)

7、 )。在科学研究时必须先确定研究对象,把一在科学研究时必须先确定研究对象,把一部分物质与其余部分分开,这种分离可以部分物质与其余部分分开,这种分离可以是实际的,也可以是想象的。这种是实际的,也可以是想象的。这种被划定被划定的研究对象称为系统的研究对象称为系统,也叫,也叫体系或物系体系或物系。划分划分系统系统的方法以解决问题方便为原则。的方法以解决问题方便为原则。1.系统和环境系统和环境环境(环境(SurroundingsSurroundings):):与系统通过物理界面与系统通过物理界面( (或假想的界面或假想的界面) )相隔开,相隔开,并与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分的周围部分

8、。并与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分的周围部分。 7 closed systemopen systemisolated system根据系统与环境之间有无物质和能量的交换,可分为三类根据系统与环境之间有无物质和能量的交换,可分为三类 敞开系统:既有物质交换、又有能量交换敞开系统:既有物质交换、又有能量交换封闭系统封闭系统:没有物质交换、有能量交换:没有物质交换、有能量交换隔离(孤立)系统:既没有物质交换、又没有能量交换隔离(孤立)系统:既没有物质交换、又没有能量交换 8 隔离系统隔离系统(孤立)系统(孤立)系统(isolated systemisolated system):实际上

9、实际上完全绝完全绝对对的隔离系统是不可能的,但在适当条件下,可以近似看成为隔离的隔离系统是不可能的,但在适当条件下,可以近似看成为隔离系统,如可以把系统,如可以把旧系统和小环境一起做为一个新系统旧系统和小环境一起做为一个新系统来研究时,就来研究时,就可看成是一个隔离系统。可看成是一个隔离系统。 92.状态与状态函数状态与状态函数状态:状态:指系统所处的样子。指系统所处的样子。 当系统的当系统的所有性质所有性质都有确定值时,就称系统处于某一状态。都有确定值时,就称系统处于某一状态。因此系统的状态是系统宏观性质的综合表现。因此系统的状态是系统宏观性质的综合表现。 状态函数状态函数(State fu

10、nction):描述系统所处某一状态的宏观性质。描述系统所处某一状态的宏观性质。p, V, T, U, H, S, A, G状态函数的特性可描述为:状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等;周而复始,数值还原异途同归,值变相等;周而复始,数值还原。状态函数在数学上具有状态函数在数学上具有全微分全微分的性质,是一些单值、单调函数,它与系统的性质,是一些单值、单调函数,它与系统 状态是一一对应关系。状态是一一对应关系。 系统的状态函数之间的定量系统的状态函数之间的定量关系式关系式称为称为状态方程状态方程(State equation )。)。 例如,理想气体的状态方程可表示为:例如,理想气体的状

11、态方程可表示为: V=nRT/p 10按状态函数是否与系统的按状态函数是否与系统的物质的量物质的量有关,把状态函数分成两类:有关,把状态函数分成两类:强度性质:强度性质:与系统中所含物质的量无关,无加和性与系统中所含物质的量无关,无加和性( (如如 p,T 等等) )广度性质(容量性质):广度性质(容量性质):与系统中所含物质的量成正比,有加和性与系统中所含物质的量成正比,有加和性( (如如n,V,U,H等等) )(数学上零次齐函数(数学上零次齐函数y=k)(数学上一次齐函数(数学上一次齐函数y=kx)等,如强度性质,另一种广度性质一种广度性质VmnVVm 11以以 V = f (p,T )

12、为例:为例:TTVppVVpTddd3.3.偏微分和全微分在描述系统状态上的应用偏微分和全微分在描述系统状态上的应用若若Z = f (x、y ), 则其全微分为:则其全微分为:yyZxxZzxyddd 124.热力学平衡态热力学平衡态(Balanced state of thermodynamics)热力学平衡态应同时有四个方面的平衡:热力学平衡态应同时有四个方面的平衡:( (1)1)热平衡热平衡:系统各部分:系统各部分T 相等,若不绝热相等,若不绝热, ,则则T系统系统= = T环境环境。( (2)2)力平衡力平衡:系统各部分:系统各部分p 相等,没有不平衡力的存在。相等,没有不平衡力的存在

13、。( (3)3)相平衡相平衡:系统各相长时间共存:系统各相长时间共存, ,组成和数量不随时间而变。组成和数量不随时间而变。( (4)4)化学平衡化学平衡:系统组成不随时间改变。:系统组成不随时间改变。p1p2不考虑重力场作用,不考虑重力场作用,认为:认为:p1=p2定义:定义:系统系统在一定环境条件下,经足够长的时间,其各部分可在一定环境条件下,经足够长的时间,其各部分可观测到观测到的宏观性质都不随时间而改变时系统所处的状态,的宏观性质都不随时间而改变时系统所处的状态,叫热力学平衡态。叫热力学平衡态。 135.系统状态变化的系统状态变化的过程与途径过程与途径(1)(1)定义定义过程:过程:在一

14、定环境条件下,系统由一个状态变化到另一状态的经过(历)。在一定环境条件下,系统由一个状态变化到另一状态的经过(历)。 过程前的状态称为过程前的状态称为始态始态,过程后的状态称为,过程后的状态称为终态终态。途径:途径:系统从始态到终态所经历过程的具体步骤的总和。系统从始态到终态所经历过程的具体步骤的总和。 对同一个过程可有不同的途径对同一个过程可有不同的途径 过程视体系始末状态、途径视具体步骤过程视体系始末状态、途径视具体步骤。 过程与途径有时并不严格区分,系统状态变化的过程分为:过程与途径有时并不严格区分,系统状态变化的过程分为:单纯单纯p,V,T 变化过程变化过程、相变化过程相变化过程、化学

15、变化过程。化学变化过程。状态函数法状态函数法系统的热力学性质系统的热力学性质只与系统的始态、终态有关,而与过程、途径无关。只与系统的始态、终态有关,而与过程、途径无关。 14 始态始态 终态终态(2)几种主要的几种主要的p,V,T变化过程变化过程p1 T1 V1p2 T2 V2 定温过程定温过程 T1 = T2 Tsu 过程中温度恒定。过程中温度恒定。dT=0, T=0 。定压过程定压过程 p1p2psu 过程中压力恒定。过程中压力恒定。dp=0, p=0 。定容过程定容过程 V1=V2 过程中体积保持恒定。过程中体积保持恒定。dV=0, V=0。绝热过程绝热过程 Q0 体系与环境间无热交换,

16、称体系与环境间无热交换,称绝热过程绝热过程。 如:爆炸反应如:爆炸反应极快过程,因过程速率太快,以致体系与极快过程,因过程速率太快,以致体系与环境间来不及交换能量,故将其视为绝热过程。环境间来不及交换能量,故将其视为绝热过程。对抗恒定外压过程对抗恒定外压过程 psu常数。常数。 15状态状态1状状态态2图图2-1-1 循环过程循环过程自由膨胀过程自由膨胀过程 向真空向真空自由自由膨胀过程。膨胀过程。 如图所示如图所示以左球气体为研究对象:以左球气体为研究对象: psu0, We=0;以两个球体为研究对象:以两个球体为研究对象: We=0。气体气体 真空真空图图2-1-2气体向气体向真空真空膨胀

17、自由膨胀膨胀自由膨胀循环过程循环过程 所有所有状态函数改变量为零状态函数改变量为零,如,如 p0, T0, U0。 16(3)相变过程)相变过程相(相():系统中系统中物理性质及化学性质完全均匀物理性质及化学性质完全均匀的部分。的部分。 按物质聚集态一般有三态:气按物质聚集态一般有三态:气( (g) )、液液( (l) )、固固( (s) )。均相系统均相系统( (单相系统单相系统) )系统中只含一个相;系统中只含一个相;非均相系统非均相系统( (多相系统多相系统) )系统中含有两个及两个以上的相。系统中含有两个及两个以上的相。(4)化学过程)化学过程 一般是指在定温、定压条件下,由反应物反应

18、生成生成物的过程。一般是指在定温、定压条件下,由反应物反应生成生成物的过程。如:在如:在298.15K,101.325KPa H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) + Q 172.2 2.2 热力学第一定律热力学第一定律热与功是系统与环境间能量传递的两种形式。热与功是系统与环境间能量传递的两种形式。1.热热(heat) :系统与环境间由于系统与环境间由于温度差温度差而传递的而传递的能量。能量。 用符号用符号Q 表示。表示。 Q的取号:的取号:系统吸热,系统吸热,Q 0;系统放热,系统放热,Q p2 。2.7 热力学第一定律在热力学第一定律在真实气体节流过程真实气体节流过程中的应用中

19、的应用Joule -Thomson效应效应对对 理想气体理想气体 Uf ( T ) , Hf ( T ) 1.焦耳焦耳- -汤姆生实验:汤姆生实验:真实气体真实气体 ?Uf (T,V ), Hf (T,p )图图2-11-1 2-11-1 节流过程(节流过程( p1 p2)p1多孔塞多孔塞绝热筒绝热筒p2T1T2 74图图2-11-1 2-11-1 节流过程(节流过程( p1 p2)p2 终态终态p1p1p2V1V2始态始态p2p1实验现象:实验现象:系统达终态平衡时,系统右系统达终态平衡时,系统右边的温度边的温度T2发生改变。发生改变。实验过程:在左侧活塞杆施加一微小作用力,使左侧气体缓慢向

20、右侧实验过程:在左侧活塞杆施加一微小作用力,使左侧气体缓慢向右侧扩散,推动右侧扩散,推动右侧活塞杆向右移动。活塞杆向右移动。T2T1分析:确定系统!分析:确定系统!p1 V1 T1 p2 V2 T2 在绝热条件下,气体始终态在绝热条件下,气体始终态压力分别保持恒定条件下的膨压力分别保持恒定条件下的膨胀过程胀过程节流膨胀过程节流膨胀过程 。dp 752.2.节流过程的特点节流过程的特点过程所做的功过程所做的功 Wp1V1 p2 V2 绝热绝热 Q0由热力学第一定律由热力学第一定律 UW U2U1p1V1 p2 V2移项移项 U2p2 V2U1p1V1 H2H1 节流过程节流过程= =等焓过程等焓

21、过程实验分析,现实验分析,现T,p都发生改变,而都发生改变,而H不变。不变。 表明表明H 随随T 的改变与随的改变与随p 的改变的改变相互抵消相互抵消。 +真实气体的真实气体的H不仅仅是不仅仅是T 的函数,而是的函数,而是T,p 的函数的函数+ 763. 焦焦 - 汤系数汤系数(Joule-Thomson coefficient)HpT def T-J定义:气体经定义:气体经等焓等焓膨胀(膨胀(节流过程节流过程)后温度对压力的偏微商。后温度对压力的偏微商。 J-TJ-T强度性质,也叫强度性质,也叫节流膨胀系数节流膨胀系数,反映真实气体节流膨胀后的致冷,反映真实气体节流膨胀后的致冷/ /致热能力

22、。单位:致热能力。单位:K Pa-1 因为试验中:因为试验中: dp0, 所以若所以若 J-TJ-T0 0, 流体节流后流体节流后 温度升高温度升高, , 致热;致热; J-TJ-T0 0, 流体节流后流体节流后 温度下降,致冷;温度下降,致冷; J-TJ-T0 0, 流体节流后流体节流后 温度不变。温度不变。转化温度转化温度 774. 理想气体理想气体 J-T = 0 证:节流过程证:节流过程 dH=0pTpTHTJCpHTHpHpT/ 0 0TJTpH而对理想气体,而对理想气体,H=f(T)理想气体的焓只是温度的函数,在任何状态下节流膨胀,温度都不变。理想气体的焓只是温度的函数,在任何状态

23、下节流膨胀,温度都不变。 78 2.8 热力学第一定律在热力学第一定律在相变化过程相变化过程中的应用中的应用1. 相变热(潜热)及相变焓(相变热(潜热)及相变焓( H)相:系统内物理性质和化学性质完全相同的部分。相:系统内物理性质和化学性质完全相同的部分。相变:系统的聚集态发生变化。相变:系统的聚集态发生变化。(包括气化、冷凝、熔化、凝固、升华、凝华以及晶型转化等包括气化、冷凝、熔化、凝固、升华、凝华以及晶型转化等)相变热:在相变热:在定温、定压,定温、定压,W=0,发生相变过程吸收或放出的热。发生相变过程吸收或放出的热。=恒压条件下,热效应恒压条件下,热效应Qp ? 系统焓变系统焓变 H =

24、 79 蒸发焓蒸发焓 vapH m 熔化焓熔化焓 fusH m 升华焓升华焓 subH m 晶型转变焓晶型转变焓 trsH mHQp 相变热相变热相变焓相变焓纯物质发生相变时,纯物质发生相变时, 、为物质的相态为物质的相态固体固体( ( ) )( (T T, ,p p) )晶型转化晶型转化凝固凝固熔化熔化( (T T, ,p p) )( (T T, ,p p) )( (T T, ,p p) )液体液体固体固体( ( ) )气体气体气化气化 液化液化升华升华 凝华凝华 802. 相变化过程相变化过程: W 和和 U 的计算(的计算(凝聚相凝聚相气相气相)若若为凝聚相(液相或固相)为凝聚相(液相或

25、固相) ,为气相(为气相(恒压过程恒压过程) Wpsu (V V ) V V , WpsuV pV若气相为理想气体,若气相为理想气体,WpV=nRT (恒温过程恒温过程) UQpW H psu (VV ) VV, U HpV若蒸气为理想气体,若蒸气为理想气体, U HnRT 812. 相变焓与温度的关系:相变焓与温度的关系: H 的计算的计算!第一种情况:第一种情况:标准压力下,标准压力下,平衡温度、平衡压力下的相变过程。如:平衡温度、平衡压力下的相变过程。如:液体在正常沸点(液体在正常沸点(Tb)时汽化和液化时汽化和液化或固体在正常熔点(或固体在正常熔点(Tf)时熔解和凝固。时熔解和凝固。H

26、2O(l,100,100KPa)可逆过程可逆过程,可逆相变。,可逆相变。 vapH (Teq)H2O(g,100, 100KPa )H2O(s, 0, 100KPa ) fusH (Teq)H2O(l, 0, 100KPa )pQH 与物质的本性有关,在与物质的本性有关,在 pyy时的数值时的数值可由文献查阅!可由文献查阅!在解题中一般作为在解题中一般作为已知数据已知数据给出。给出。40.67kJmol-16.025kJmol-1 82第二种情况:第二种情况:非标准压力下,非标准压力下,平衡温度、平衡压力的平衡温度、平衡压力的可逆相变过程可逆相变过程。如:已知水在如:已知水在8080时的饱和蒸

27、气压为时的饱和蒸气压为47 360Pa, 47 360Pa, vapH (T1)=?=?可逆相变可逆相变 vapH (T1)H2O(l,80,47 360Pa)H2O(g,80,47 360Pa)? H1 1H2O(l,100,100KPa) 可逆相变可逆相变 vapH (pyy ,Teq)H2O(g,100,100KPa)? H3 3设计过程!设计过程!(I)(II)(III)(IV) vapH (T1) H vapH (Teq) Hpyy时的量已知时的量已知TnCHTTpd) l ,OH(2 m,1eq1凝聚相系统,若凝聚相系统,若不是恒容过程不是恒容过程,但在系统压力变化不大的情况下,可

28、近似,但在系统压力变化不大的情况下,可近似按按恒压过程恒压过程处理。处理。 83TnCHTTpd)g,OH( 2 m,31eq理想气体的焓仅仅是温度的函数。理想气体的焓仅仅是温度的函数。 (IV)可认为是可认为是恒压变温恒压变温过程。过程。 vapH (T1) H1 vapH (pyy ,Teq) H3TCnTHTTpeqvapd)OH()( 2 m,1eqTnCTHTnCTTpeqvapTTpd)gO,H()(d) l ,OH( 2 m,2 m,1eqeq1TCCnTHpTTpeqvapd)lO,H()gO,H()( 2m,2 m,1eq* 注:注:Cp,m是是T的关系式,务必先展开积分、后

29、代入温度计算的关系式,务必先展开积分、后代入温度计算* 84不可逆相变不可逆相变 vapH (T1)=?H2O(l,80,100KPa)H2O(g,80,100KPa) H1H2O(l,100,100KPa)可逆相变可逆相变 vapH (Teq)H2O(g,100,100KPa) H3 3TnCHTTpd) l ,OH(2 m,1eq1TnCHTTpd)g,OH( 2 m,31eq vapH (T1) H vapH (pyy ,Teq) HTCnTHTTpeqvapd)OH()( 2 m,1eq第三种情况:非平衡温度、平衡压力的第三种情况:非平衡温度、平衡压力的不可逆相变过程不可逆相变过程。设

30、计过程!设计过程!(I)(II)(III)(IV) 85 86 87 88 89 90 2.9 热力学第一定律在热力学第一定律在化学变化化学变化中的应用中的应用化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓对于化学反应一般式对于化学反应一般式 a A + b B = y Y + z Z 可简写成可简写成 0 = BBB参加化学反应的各物质,参加化学反应的各物质, B化学计量数化学计量数1.化学计量数化学计量数 B :量纲一的量,单位为量纲一的量,单位为1。 化学计量数对反应物为负值,生成物为正值化学计量数对反应物为负值,生成物为正值 ; A=a, B=b, Y= y,

31、 Z= z 化学计量数与化学反应方程式的书写有关,可以是整数,化学计量数与化学反应方程式的书写有关,可以是整数,也可以是简分数。也可以是简分数。 912.2.反应进度反应进度 : : 表示化学反应进行的程度。表示化学反应进行的程度。 定义:定义:BnBddefdnB 化学反应式中任一物质化学反应式中任一物质B的物质的量。的物质的量。对一确定的化学反应的对一确定的化学反应的 与选用参与反应的哪种物质无关。与选用参与反应的哪种物质无关。 也与化学方程式的书写有关。也与化学方程式的书写有关。 单位:单位:molmol。 923. 化学反应热效应化学反应热效应 在一定温度、非体积功为零条件下,化学反应

32、过程中吸收或放在一定温度、非体积功为零条件下,化学反应过程中吸收或放出的热叫做化学反应热效应。出的热叫做化学反应热效应。 等压热效应等压热效应Qp Qp=H 等压条件下的反应等压条件下的反应 等容热效应等容热效应QV QV =U 氧弹中的反应氧弹中的反应4. 热化学方程式热化学方程式 注明具体反应条件(如注明具体反应条件(如T,p,聚集态)和化学反应热效应(等压热聚集态)和化学反应热效应(等压热效应:焓变)的化学反应方程式叫热化学方程式效应:焓变)的化学反应方程式叫热化学方程式。 Qp=rH (化学反应焓变)(化学反应焓变)5. 摩尔反应焓摩尔反应焓rHm : :单位反应进度下的化学反应焓变。

33、单位反应进度下的化学反应焓变。HHrmr 936. 物质的热力学标准态规定物质的热力学标准态规定 液体(或固体)的标准态:是温度液体(或固体)的标准态:是温度T,压力压力pyy下液体(或固体)纯下液体(或固体)纯物质物质B的状态。的状态。=注意:热力学标准态的温度注意:热力学标准态的温度T是任意的,是任意的,标准态并不是唯一的标准态并不是唯一的= 气体的标准态:是温度气体的标准态:是温度T,压力压力p yy 下并表现出理想气体特性的气下并表现出理想气体特性的气体纯物质体纯物质B的(假想)状态;的(假想)状态;标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓rHmyy 在一定温度下,由标准态的反应物生成标准态的生成

34、物,单位反应在一定温度下,由标准态的反应物生成标准态的生成物,单位反应进度下的化学反应焓变。进度下的化学反应焓变。按按GB3102.8-93中的规定,标准压力中的规定,标准压力 pyy100kPa. 942.10 化学反应的化学反应的标准摩尔焓变标准摩尔焓变 rHmyy(T )的计算的计算 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 fHmyy(B,相态,相态,T ) 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓 cHmyy (B,相态,相态,T )1. fHmyy(B,相态,相态,T )的定义:的定义: 在标准状态及反应的温度在标准状态及反应的温度T下,由最稳定的单质生成下,由最稳定的单质生成B1物质物质B 时的标准摩尔

35、焓变。时的标准摩尔焓变。 规定:规定:标准态时标准态时最稳定单质最稳定单质的标准摩尔生成焓,的标准摩尔生成焓,在任何温度时在任何温度时均为均为零零。 P(s,白白) C(石墨)石墨) Br2(l) 例如例如 fHmyy (C,石墨,石墨,T)0。 952. 由由 fHmyy(B,相态,相态,T)计算计算 rHmyy (T) rHmyy298.15K,p y y对反应对反应 a A(g) b B(g) y Y(g)z Z(g) rHmy y (1) rHmyy (2)eE(g)+fF(g) 最稳定单质最稳定单质 rHmy y (1) =a fHyym、A +b fHyym、B rHmy y (2

36、)=y fHyym、Y +z fHyym、Z 注意:注意:各物质的各物质的物质的量物质的量 96eE(g)+fF(g) 最稳定单质最稳定单质 rHmy y (1) rHmyy (2)由由Hesss law: rHmy y (2)= rHmy y (1)+ rHmy y rHmyy298.15K,p y y对反应对反应 aA(g)b B(g) yY(g)zZ(g) r Hmyy (298.15K) = y f Hmyy(Y, g,298.15K) z f H myy(Z, g,298.15K) a f H myy(A, g,298.15K) b f Hmyy(B, g,298.15K) =vBfHyym(T)化学计量数化学计量数 973. cH myy (B,相态,相态,T )的定义:的定义: 在标准态、反应温度在标准态、反应温度T下下,B-1-1的的物质物质B完全氧化成相同温度下完全氧化成相同温度下指指定产物定产物时的标准摩尔焓变。时的标准摩尔焓变。完全氧化:完全氧化: C H S N Cl M(金属金属)指定产物指定产物 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) HCl(aq.) M(游离态单质游离态单质) 规定:规定:标准状态下的标准状态下的H2O(l),CO2(g)等等指

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