大学基础化学复习一
时间：2025-04-20
化学基本原理化学热力学基础 化学平衡 化学反应速率1
第一章 化学热力学基础 主要讨论： 主要讨论：化学反应热效应1、基本概念 体系 系统与环境 状态及状态函数 能量、物质均交换； 能量、物质均交换； 能量交换，物质不交换； 能量交换，物质不交换； 物质、能量均无交换。 物质、能量均无交换。2
研究的对象。 研究的对象。 敞开体系 封闭体系 孤立体系
环境
体系以外的其它部分。 体系以外的其它部分。
状态
由一系列表征体系性质的物理量所确
定下来的体系的一种存在形式。 定下来的体系的一种存在形式。 状态函数 确定体系状态的物理量。 确定体系状态的物理量。
重点掌握状态函数特性： 重点掌握状态函数特性： 1、状态一定，则体系的状态函数一定。体 、状态一定，则体系的状态函数一定。 系的一个或几个状态函数发生了变化， 系的一个或几个状态函数发生了变化，则 体系的状态发生变化。 体系的状态发生变化。 2、状态函数变化值仅决定于系统的初态和 、 终态，与变化途径无关。 终态，与变化途径无关。3
2、化学反应热效应 、1)定义：焓 H )定义： 焓变 H 标准摩尔反应焓 r H 标准摩尔生成焓O mθ m θ m
f H 标准摩尔燃烧焓 cH
2)化学反应热效应 )4
1)定义： )定义： 焓 H 由热力学第一定律： 由热力学第一定律： U = Q +W Q= U-W
膨胀功： 膨胀功：W = - p(V2-V1) = - p V Qp = U + p V 定义为： 焓定义为： H= U + pV 焓变： 焓变： H = H2 - H1 = Qp
标准摩尔反应焓 A. 热化学标准状态
r H
O m
热化学标准状态对物质的状态作统一规定： 热化学标准状态对物质的状态作统一规定： 对物质的状态作统一规定 气体 —— pθ(101325Pa)压力下，处于理想 101325Pa)压力下， 气体状态的气态纯物质。 气体状态的气态纯物质。 液体和固体 —— pθ压力下的液态和固态的 纯物质。 纯物质。 溶液——pθ压力下，溶液的浓度为 p 压力下，溶液的浓度为1mol L-1。 溶液 6
r H —— 标准摩尔反应焓O m
指反应： 指反应： aA + bB
xX + Yy
在Pθ 、T条件下按计量关系进行反应 条件下按计量关系进行反应 (即由a mol A与b mol B反应生成 mol X 反应生成x 即由 与 反应生成 与 ymol Y)的反应热效应。 )的反应热效应。 例：CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 178 kJ mol-1 7
rH
O = m
θ f H m 定义
在标准状态下，由最稳定单质合成1mol 在标准状态下，由最稳定单质合成1mol 化合物时的标准反应焓。 化合物时的标准反应焓。θ 推断：最稳定单质的 f H m = 0 推断：
最稳定单质为: 石墨 石墨), 注意: 注意: (1) 最稳定单质
为:C(石墨 ，Cl2 (g) , ),P(白磷) Br2 (l) ,I2 (s),S(菱形), (白磷)等 ， (菱形), (2) 生成物为 生成物为1molθ (3) f H m 与聚集状态有关8
定义: c H 定义: 在标准状态下， 1mol化合物在 化合物在O 在标准状态下，由1mol化合物在 2中 完全燃烧时的标准反应焓。 完全燃烧时的标准反应焓。 时的标准反应焓 注意: 注意: 1、完全燃烧的最终产物： 、完全燃烧的最终产物： C→CO2(g),H→H2O (l),S→SO2 (g), (g), (l), (g), N→N2 (g), Cl→HCl (aq) (g), 2、 c H 、θ m
θ m
与物质聚集状态有关9
2)化学反应热效应 )定义: 定义: 在恒温恒压或恒温恒容且只做体积功 的条件下， 的条件下，化学反应所吸收或放出的热称为 反应热) 化学反应热效应 (反应热) 化学反应热效应的计算 (1) 盖斯定律计算反应热效应 ) 盖斯定律计算反应热效应 (2) 由 f Hθ m
计算反应热效应
θ (3) 由 c H m 计算反应热效应10
(1) 由盖斯定律计算化学反应热效应 r H ) 在等容或等压条件下， 在等容或等压条件下，若一个化学反 应可以分几步进行， 应可以分几步进行，则各分步反应的反应 热的代数和与一步完成时的反应热相同。 热的代数和与一步完成时的反应热相同。
θ m
I rHθ m ( 2)
θ r H m (1)
IIθ r H m ( 3)
IIIθ m (1)
rH
= rH
θ m( 2)
+ rH
θ m( 3)
实际应用: 热化学方程相加减， 实际应用 热化学方程相加减，对应的θ r H m 相加减， 相加减，11
摩尔生成焓 (2)由标准摩尔生成焓 f H 计算化学反应 )由标准摩尔 热效应
θ m
反应θ m
aA + bBθ mX
xX + yYθ mY
r H = x f H rHθ m
+ y f HB
a f Hθ m
θ mA
b f H
θ mB
=
∑νB
f H (B )
摩尔燃烧焓 (3)由标准摩尔燃烧焓 c H 计算化学反应 )由标准摩尔 热效应
θ m
反应θ m
aA + bBθ mA
xX + yYθ mB
r H = a cH
+ b cH
x cH
θ mX
y cH
θ mY
θ θ r H m = ∑ ν B c H m (B ) B
习题7. 现有反应： 习题 现有反应： 它的 计算酒精的
C 2 H 5OH (l ) + 3O 2 (g ) = 2CO 2 (g ) + 3H 2O(l )θ r H m = 1336.9KJ .mol 1。应用附录的数据， 应用附录的数据，
θ f H mC2 H 5OH (l ) 。
查附录(1)可知 可知: 解、查附录 可知θ f H mCO 2 (g ) = 393.5KJ .mol =1 , θ f H mH 2O (l ) = 285.8KJ .mol 1
θ θ θ θ θ ∵ r H m = 2 f H mCO2 (g ) + 3 f HmH 2O(l ) f HmC2H5OH(l ) 3 f HmO2 (g ) θ θ θ θ θ ∴ f H mC2H5OH(l ) = 2 f H mCO2 (g ) + 3 f HmH 2O(l ) 3 f HmO2 (g ) r H m
= 2 × ( 393.5) + 3 × ( 285.8) 3 × 0 ( 1366.9) = 277.5KJ.mol 114
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