江苏省四星级高中2010年高中化学竞赛无机化学：6化学热力学初步(课件)

第六章化学热力学初步§6.1热力学第一定律一、热力学中几个根本概念1.体系和环境:热力学中研究的对象为体系,称体系以外的其他局部为环境.2.状态和状态函数3.过程和途径可逆过程4.化学计量数和反响进度1.解决反响热量问题2.判断变化的方向问题N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)各计量数(N2)=-1

(H2)=-3

(NH3)=2反响进度，单位是mol如上述反响消耗了1.5molN24.5molH2生成了3mol的NH3那么该反响进度为＝-1.5mol/-1=-4.5mol/-3=3mol/2=1.5mol注意：对不同反响式有不同的进度；如同样反响消耗1.5molN2对上述反响进度为1.5mol，但对于下式反响1/2N2(g)＋3/2H2(g)＝NH3(g)反响进度为3mol反响热的测量，Q或q表示热量，单位用J〔焦耳〕、kJ(千焦)

系统放出热量，那么q为负值；系统吸收环境的热量，那么q为正值装置图P12图1.2一般用燃烧热的样品测试量热计的热容C：q()＝-CTC含水的总热容和仪器的热容q(未知)＝-CT‘§1.2反响热理论计算一、热力学第一定律1、能量守恒定律2、焓的定义3、qv与qp差异4、反响热的表示5、盖斯定律二、标准摩尔生成焓在温度T、标准压力p〔100kPa〕〕下，由稳定单质生成1mol某物质时，所产生的反响热就叫该物质的标准摩尔生成热，单位：kJ.mol-1，符号DfHm注：稳定单质？对于存在多种单质形式的有特指，如磷指白磷，碳指石墨等。该温度、压力下的稳定状态：如书中数据常是标准压力、298K的数据。该条件下氯的稳定状态是Cl2〔g〕，而不是Cl2〔l〕;溴是Br2〔l〕，而不是Br2〔g〕;碘是I2〔s〕，而不是I2〔l〕;H2(g)+1/2O2(g)

H2O(g)

D

Hm

(298.15)=-241.82KJ.mol-1

DfHm

C

(s)+O2(g)

CO2(g)

DfHm

(g,CO2)=-393.5

2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)D

Hm

(298.15)=-483.64kJ.mol-1H2(g)+1/2O2(g)

2H2O(l)DfHm

(l,298.15)=-285.83kJ.mol-1有了标准生成焓数据，任意反响即可查表计算反响热。如：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)查表：DfHm〔NH3，g〕＝-46.11kJ.mol-1DfHm〔NO，g〕＝90.25kJ.mol-1DfHm〔H2O，g〕＝-241.82kJ.mol-1DrHm＝4DfHm〔NO，g〕+6DfHm〔H2O，g〕-4DfHm〔NH3，g〕＝4×90.25+6×〔-241.82〕-4×〔-46.11〕＝-905.48kJ.mol-1三、从其它数据计算反响热1.从燃烧热

c

m

计算CH3OH(l)+O2

CO2+2H2Oc

m

＝-726.6CH2O(g)+O2

CO2+H2Oc

m

＝-563.6CH3OH(l)+O2

CH2O(g)+H2O(l)

r

m

＝-726.6－(-563.6)＝-163.0kJ·mol-12.从键能估算反响热Ec=c＝602，EO-H＝458.8，EC-H＝411Ec-c＝345.6，Ec-o＝357.7kJ·mol-1rm＝4EC-H+1×Ec=c+2×EO-H-[5EC-H+1×Ec-c+1×Ec-o+1×EO-H]＝Ec=c+EO-H-EC-H-Ec-c-Ec-o＝602+459-411-346-358＝-54kJ·mol-1§6-3化学反响的方向一、影响反响方向因素为什么总是H2+O2H2Orm<0?体系释放能量，使体系趋向稳定？2H2(g)+O2(g)2H2O(g)rm=-483.64C+O2(g)CO2(g)rm=-393.51HCl+NaOHNaCl+H2Orm=-55kJ·mol-1但是CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)r

m=159NH4HCO3(s)NH3+H2O+CO2

r

m=185.6常温下冰的融化…

r

m>0二、反响自发性判断三、吉布斯自由能变计算§2.2反响程度和化学平衡；大学课程swc62tvt吓坏了，语无伦次地问：“英子，这，你，你没事儿吧？〞耿直也吓得不轻，扑到耿英的怀里紧张地问：“姐，有坏人要进来吗？〞耿英长长地嘘出一口气，哽咽着说：“唔，没事儿，没人进来，多亏了这把‘匕首’刀！〞耿正赶快返身关上院门，扶着还有微微颤抖的妹妹慢慢回到出租屋里坐到床边。然后点上油灯，拿块毛巾过来给妹妹擦脸，内疚得不得了，含着眼泪说：“英子，把你吓坏了吧？唉，都怪哥，不该让你一个人走哥保证，以后再也不会发生这样的事情了！〞看到耿英不说话，还在不停地流泪，又小心地问：“告诉哥，真没事儿吗？〞耿英说：“你放心哥，真没事儿！我一路上走得很快，根本就不知道那个坏蛋是什么时候跟进来的。正开锁子呢，他突然从后面抱住了我，还抓住了我的手，捂住了我的嘴，往对面的空院子里拖。那坏蛋的力气很大，我实在挣不脱，被他拖着倒退了几步。扭头看看快到门口了，就拼足了劲儿倒退着往门框上撞。那坏蛋的后脑勺估计伤得不轻，连这把‘匕首’的真假都区分不了，‘妈呀’一声就往巷子外面逃走了。〞说到这里，耿英突然破涕为笑了，说：“哼，还那么蛮横呢，原来不过是草包一个！〞耿正这才放心，欣慰地说：“英子你很不简单！不过，这事情真还很悬的。以后可不敢再让你单独走夜路，也不能把你单独留在出租屋里了，这个无赖已经知道咱们住在这里。只是不知道他是什么时候跟上你的，是偶尔跟上，还是早就盯上了呢？〞耿直攥着拳头说：“姐，你不要害怕，我和哥哥一定不会饶了这个坏蛋！刚刚我们俩进了巷子口的时候，看到有一个人正往外走，好似还在揉后脑勺呢。肯定就是那个坏蛋！〞耿正也说：“应该就是他了！看来这家伙不住在这个巷子里面，只是当时没注意到他的面孔。〞略停一停，又叹一口气说：“唉，我们现在做的这个活计实在是不好，很容易招惹坏人的注意。咱再咬牙干一些日子，只要赚得够了做小买卖的本钱，咱就再也不干这个了！〞耿英又流泪了，说：“是啊，这个活计虽然无本大利，但也难呢！就像咱们原先想好的，只要履行完了这一次的契约，攒的钱就应该差不多够做小本钱的买卖了，比方说批发零售那一类的小买卖。〞耿正点点头，说：“还有，我们不再住这么深的巷子了，要租住一个小一些的临街门面房！〞耿英站起来说：“好