《工程化学》课程教学资源_课件2021版_1-1 化学反应的基本规律（1）

力东理王大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第一章 化学反应的基本规律 第一节化学反应中的能量关系

第一章 化学反应的基本规律 第一节 化学反应中的能量关系

化学反应是反应物分子中旧 键的削弱、断裂和产物分子新键 形成的过程。前者需要吸收能量， 后者则会释放能量。 因此，化学反应过程往往伴 随有能量的吸收或释放。（能量形 式可不同)

2025/4/2 化学反应是反应物分子中旧 键的削弱、断裂和产物分子新键 形成的过程。前者需要吸收能量, 后者则会释放能量。 因此，化学反应过程往往伴 随有能量的吸收或释放。(能量形 式可不同)

如：煤燃烧时放热； 碳酸钙分解要吸热； 原电池反应可产生电能； 电解食盐水要消耗电能； 镁条然烧时会放出耀眼的光； 叶绿素在光作用下使二氧化碳 和水转化为糖类

2025/4/2 如：煤燃烧时放热； 碳酸钙分解要吸热； 原电池反应可产生电能； 电解食盐水要消耗电能； 镁条燃烧时会放出耀眼的光； 叶绿素在光作用下使二氧化碳 和水转化为糖类

一基本概念和术语 体系和环境 ·体系：所需研究的那部分物质或空间。 ·环境：体系之外与体系有一定联系的 其它物质或空间。 体系 物质 能量 环境 敞开体系 体系封闭体系 孤立体系

2025/4/2 1-3-1基本概念和术语 一 .基本概念和术语 体系和环境 体系: 所需研究的那部分物质或空间。 环境: 体系之外与体系有一定联系的 其它物质或空间。 体系 环境 物质 能量 体系 敞开体系 封闭体系 孤立体系

归东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 三种热力学系统 系统可分为下述三类：按系统与环境间物质和能量 的交换 故开系统 封闭系统 孤立系统 有质量和能量交换 只有能量交换无质量和能量交换 烧杯 试剂瓶 保温杯

有质量和能量交换 敞开系统 只有能量交换 封闭系统 无质量和能量交换 孤立系统 三种热力学系统 系统可分为下述三类：按系统与环境间物质和 能量 的交换 烧杯 试剂瓶 保温杯

相的概念Phase 归东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ·体系中任何具有相同物理性质和化学性质 的部分称为一个相。相与相之间有界面隔 开，越过相界面时，性质发生突变。 气态一均匀体系 液态一互溶，均匀体系 。 例如[H,S04]=0.5molm3的溶液 不互溶，多相体系。 例如水和油的混合物是二相，水、油和汞的混合物是 三相)。 ·固态一除固溶体（固态溶液）外，有多 少种纯固态物质，便有多少相

相的概念 Phase • 体系中任何具有相同物理性质和化学性质 的部分称为一个相。相与相之间有界面隔 开，越过相界面时，性质发生突变。 •气态－均匀体系。 •液态－互溶，均匀体系。 例如H2SO4 =0.5molm-3的溶液 不互溶，多相体系。 例如水和油的混合物是二相，水、油和汞的混合物是 三相）。 •固态－除固溶体（固态溶液）外，有多 少种纯固态物质，便有多少相

力东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 体系的状态和状态函数 (1)体系的状态 状态—体系物理、化学性质的总和。 例如质量、温度、压力、体积、密度、组成等。 当这些体系性质都有确定的值时，就说体系处 于一定的状态，即热力学状态。 始态 体系发生变化前的状态 终态 体系发生变化后的状态

（1）体系的状态 状态——体系物理、化学性质的总和。 例如质量、温度、压力、体积、密度、组成等。 当这些体系性质都有确定的值时，就说体系处 于一定的状态，即热力学状态。 始态——体系发生变化前的状态 终态——体系发生变化后的状态 体系的状态和状态函数

加东理工大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (2)状态函数(State Functions) 状态函数一描述体系状态的物理、化学性质 都是状态的函数，简称状态函数。 。〉 状态函数的总和也就确定了体系的某一确定的 状态。状态和状态函数之间可以互为自变量和 因变量

• 状态函数——描述体系状态的物理、化学性质 都是状态的函数，简称状态函数。 • 状态函数的总和也就确定了体系的某一确定的 状态。状态和状态函数之间可以互为自变量和 因变量。 （2）状态函数(State Functions)

归东理工大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 二、热力学第一定律 热力学第一定律又称能量宁恒定律 焦耳等人发现的 状态(I) o w 状态（Ⅱ） U U, U2-U=△U=Q+W=士Q士W △U-(Q+W0=0或△U=±O±W Q,W前的正负号：以体系为中心，体系得到为正，体系失 去为负 能量的形式可以相互转化，但总值不变

U – (Q + W) = 0 或 U = ±Q ± W Q ,W前的正负号：以体系为中心，体系得到为正，体系失 去为负． 热力学第一定律又称能量守恒定律 二、热力学第一定律 焦耳等人发现的 能量的形式可以相互转化，但总值不变 状态（I） Q W 状态 （II） U1 U2 U2 -U1= U =Q+W=±Q±W

归东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.热力学能U(又称内能) 系统内部所有各种运动的能量的总和，分子、 原子的动能、势能以及原子核内部的能量，绝 对值无法测出，但变化时的值△U可以测定出 来，单位（J或kJ) 热力学能是乐统的状态函数，只要温度T 压力卫、体积V和物质的量等状态因素被确 定时，U值就被确定

1.热力学能U（又称内能） 系统内部所有各种运动的能量的总和，分子、 原子的动能、势能以及原子核内部的能量，绝 对值无法测出，但变化时的值△U可以测定出 来，单位（J 或 kJ） 热力学能 U 是系统的状态函数，只要温度 T、 压力 p、体积 V 和物质的量 n 等状态因素被确 定时，U 值就被确定