第十四章化学热力学基础 许多能源、动力、化工、环保及人体和生 物体内的热、质传递和能量转换过程都涉及 到化学反应问题,因此现代工程热力学也包 括了化学热力学的一些基本原理 本章将运用热力学第一定律与第二定律 研究化学反应,特别是燃烧反应中能量转化 的规律、化学反应的方向、化学平衡等问题
2 第十四章 化学热力学基础 许多能源、动力、化工、环保及人体和生 物体内的热、 质传递和能量转换过程都涉及 到化学反应问题，因此现代工程热力学也包 括了化学热力学的一些基本原理。 本 章将运用热力学第一定律与第二定律 研究化学反应，特别是燃烧反应中能量转化 的规律、化学反应的方向、化 学平衡等问题
§14-1概述 化学反应系统与物理反应系统 研究化学反应过程的能量转换也需选择系 统,也可以把它们分成闭口系、开口系等, 除了系统中包含有化学反应,其它概念与以 前章节中的一样
§14-1 概 述 一、化学反应系统 与物理反应系统 研究化学反应过程的能量转换也需选择系 统，也可以把 它们分成闭口系、开口系等， 除了系统中包含有化学反应，其它概念与以 前章节中的一样
1)独立的状态参数 对简单可压缩系的物理变化过程,确定系统平 衡状态的独立状态参数数只有两个; 对发生化学反应的物系,参与反应的物质的成 分或浓度也可变化,故确定其平衡状态往往需 要两个以上的独立参数,因而化学反应过程可 以在定温定压及定温定容等条件下进行
1）独立的状态参数 对简单可压缩系的物理变化过程，确定系统平 衡状态的 独立状态参数数只有两个； 对发生化学反应的物系，参与反应的物质的成 分或浓度 也可变化，故确定其平衡状态往往需 要两个以上的独立参数，因而化学反应过程可 以在定温定压及定温定容等条件下进行
2)反应热和功 反应热 Theat of reaction)-化学反应中物系与外界交换 的热量。向外界放出热量的反应过程称放热反应,吸热为 正;从外界吸热的反应为吸热反应,放热为负。 例:氢气燃烧生成水的反应是放热反应, 2H2+O2=2HO 乙炔的生成反应是吸热反应: 2C+H=CH 式中的系数是根据质量守衡按反应前后原子数不变确定, 称为化学计量系数
5 2）反应热和功 反应热(heat of reaction)——化学反应中物系与外界交换 的热量。向外界放出热量的反应过程称放热反应，吸热为 正；从外界吸热的反应为吸热反应，放热为负。 例 ：氢气燃烧生成水的反应是放热反应， 2 2 2 2H +O =2H O 式中的系数是根据质量守衡按反应前后原子数不变确定， 称为化学计量系数2 2 2 2C+H =C H 乙炔的生成反应是吸热反应：
可逆过程和不可逆过程 在完成某含有化学反应的过程后,当使过程沿相反 方向进行时,能够使物系和外界完全恢复到原来状态, 不留下任何变化的理想过程就是可逆过程。 切含有化学反应的实际过程都是不可逆的,可逆 过程是一种理想的极限。少数特殊条件下的化学反应, 如蓄电池的放电和充电,接近可逆,而象燃烧反应则是 强烈的不可逆过程 化学反应过程中,若正向反应能作出有用功,则在逆 向反应中必须由外界对反应物系作功。可逆时正向反应作 出的有用功与逆向反应时所需加入的功绝对值相同,符号 相反。可逆正向反应作出的有用功最大,其逆向反应时所 需输入的有用功的绝对值最小
6 二. 可逆过程和不可逆过程 在完成某含有化学反应的过程后，当使过程沿相反 方向进行时，能够使物系和外界完全恢复到原来状态， 不留下任何变化的理想过程就是可逆过程。 一切含有化学反应的实际过程都是不可逆的，可逆 过程是一种理想的极限。少数特殊条件下的化学反应， 如蓄电池的放电和充电，接近可逆，而象燃烧反应则是 强烈的不可逆过程。 化学反应过程中，若正向反应能作出有用功，则在逆 向反应中必须由外界对反应物系作功。可逆时正向反应作 出的有用功与逆向反应时所需加入的功绝对值相同，符号 相反。可逆正向反应作出的有用功最大，其逆向反应时所 需输入的有用功的绝对值最小