第一章化学反应一般原理 化学反应所涉及的问题包括: (1)反应判据(2)反应限度(3)反应速度(4)反应机理 (1)(2)属于化学热力学范畴;(3)(4)属于化学动力学范畴。 本章主要从反应能量变化的研究开始,讨论反应的方向 和限度,然后再考虑反应的快慢。 仅涉及一些基本知识和思考的方法,重点在于实际应用。 热力学简介 它是研究能量转换过程中所遵循规律的一门学科。于19世纪 中叶,蒸汽机的发明和应用,研究热和机械功之间的转换关 系形成,后来研究范围推广到各种能量之间的相互转换中。 特点: 1、基础是两个经验定律; 2、结论具有统计意义:是讨论大量质点的平均行为, 不涉及物质的微观结构和过程机理
第一章 化学反应一般原理 化学反应所涉及的问题包括: ⑴反应判据 ⑵反应限度 ⑶反应速度 ⑷反应机理 ⑴⑵属于化学热力学范畴;⑶⑷属于化学动力学范畴。 本章主要从反应能量变化的研究开始,讨论反应的方向 和限度,然后再考虑反应的快慢。 仅涉及一些基本知识和思考的方法,重点在于实际应用。 热力学简介 它是研究能量转换过程中所遵循规律的一门学科。于19世纪 中叶,蒸汽机的发明和应用,研究热和机械功之间的转换关 系形成,后来研究范围推广到各种能量之间的相互转换中。 特点: 1、基础是两个经验定律; 2、结论具有统计意义:是讨论大量质点的平均行为, 不涉及物质的微观结构和过程机理
局限性:不能讨论过程如何进行和进行的快慢: 结论不能说明过程进行的机理和快慢。 热力学一些专门术语 体系(系统):研究对象。 环境:与体系紧密联系的部分。 体系分类:敞开体系、封闭体系和隔离(孤立)体系 状态:体系不再随时间变化的情形(平衡态) 状态函数:描述体系状态性质的函数(物理量) 状态函数特征: 状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。 热量:发生变化时,体系与环境之间因温差传递的能量形式。它 与变化相关联。规定:体系从环境吸热为正。 功:除热以外的其他能量传递形式。规定环境对体系做功为正。 内能:体系内部能量总和—热力学能。 热力学第一定律—能量守恒 即:Q=△U-W
局限性:不能讨论过程如何进行和进行的快慢; 结论不能说明过程进行的机理和快慢。 热力学一些专门术语 体系(系统):研究对象。 环境:与体系紧密联系的部分。 体系分类:敞开体系、封闭体系和隔离(孤立)体系 状态:体系不再随时间变化的情形(平衡态) 状态函数:描述体系状态性质的函数(物理量) 状态函数特征: 状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。 热量:发生变化时,体系与环境之间因温差传递的能量形式。它 与变化相关联。规定:体系从环境吸热为正。 功:除热以外的其他能量传递形式。规定环境对体系做功为正。 内能:体系内部能量总和——热力学能。 热力学第一定律——能量守恒 即: Q = △U - W
第一节化学反应方向 可逆反应在某条件下,反应方向如何判断? 能量最 热效应 计算 熵增 计算 自由能G 低原理 焓变 处理 原理 最小原理 能量最低原理与自然现象 1-1自发过程 定条件下,无需外力作用能自动进行的过程。 “自发”不含“快速”之意 "非自发”不等于"不可能
能量最低原理与自然现象 1-1自发过程 一定条件下,无需外力作用能自动进行的过程。 “自发”不含“快速”之意 “非自发”不等于“不可能” 第一节 化学反应方向 可逆反应在某条件下,反应方向如何判断? 热效应 焓变 计算 处理 熵增 原理 自由能G 最小原理 能量最 低原理 计算
1-2化学反应热效应,反应焓变 1.反应热 一定温度下,只对抗外压作膨胀功时,反应吸收或 放出的热量。 恒容反应热Qv=△U 恒压反应热Qp=△H 2.焓(H)一新物理量 物质的又一种能量形式。H=U+PV 如何理解 Qp=△H
1-2化学反应热效应,反应焓变 1.反应热 一定温度下,只对抗外压作膨胀功时,反应吸收或 放出的热量。 •恒容反应热 QV =△U •恒压反应热 QP =△H 2.焓(H)——新物理量 物质的又一种能量形式。 H≡ U + PV 如何理解 QP =△H
恒温恒压下,反应物、产物各自有不同的焓。 当反应物的焓比产物的焓高时,由反应物转变为产 物,就要释放出那多余的部分(△田,以热量的形式 释放。 △H=H产物~H反应物 △H>0 Qp>0 吸热 △H<0 Qp <0 放热 N2+3H △ 2NH
恒温恒压下,反应物、产物各自有不同的焓。 当反应物的焓比产物的焓高时,由反应物转变为产 物,就要释放出那多余的部分(△H),以热量的形式 释放。 △H = H产物 - H反应物 △H>0 QP>0 吸热 △H<0 QP<0 放热 H N2+3H2 H △H 2NH3