重庆大学：《大学化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）化学反应基本规律（化学热力学基础 Chemical Thermodynamics）

第1 应基本律 主讲:甘孟瑜

第1篇 化学反应基本规律 主讲：甘孟瑜

Chemistry 第章 化学热 /7 Chemical Thermodynamics

Chemical Thermodynamics 第1章 化学热力学基础

热力学研究自然界各种形式 引言能量之闻相互的规钠;以及 物理热力学 经典热力学 热力学 工程热力学 统计热力学化学热力 化学热力学用热力学的基本原理研究化 学现象以及与化学有关的物理现象的科学

引言 ⚫ 热力学——研究自然界各种形式 能量之间相互转化的规律，以及 能量转化对物质的影响的科学。 化学热力学——用热力学的基本原理研究化 学现象以及与化学有关的物理现象的科学。 热力学 经典热力学 统计热力学 物理热力学 工程热力学 化学热力 学

研究内容包抬两个方面 以热力学第一定律为基础,研究化学 变化中的能量转换问题,计算化学变 化中的热效应—热化学。 ●以热力学第二定律为基础,研究一定 条件下化学反应进行的方向和限度

研究内容包括两个方面 以热力学第一定律为基础，研究化学 变化中的能量转换问题，计算化学变 化中的热效应——热化学。 以热力学第二定律为基础，研究一定 条件下化学反应进行的方向和限度

高炉炼铁 Fe2O3s)+3co(g=2Fe(s)+CO2 g) ●问题:出口气体中含有22%~28%c0? ●以前认为是co与铁矿石接触时间不够。 ●解决办法:加高炉身、升高炉温。 ●结果:出口气体中cO含量并未明显减少。 ●热力学计算表明,此反应不能进行到底

⚫ 问题：出口气体中含有22％～28％CO？ ⚫ 以前认为是CO与铁矿石接触时间不够。 ⚫ 解决办法：加高炉身、升高炉温。 ⚫ 结果：出口气体中CO含量并未明显减少。 ⚫ 热力学计算表明，此反应不能进行到底。 高炉炼铁 Fe2O3 (s)+3CO(g)=2Fe(s)+CO2 (g)

合成氨的反应 N2(g)+3H2(g)=NH3(g) ●目前的反应条件:高温、高压。 根据热力学计算,该反应可以在常温、常 压下进行。 解决办法:研究有效的催化剂及最佳途径

合成氨的反应 N2 (g)+ 3H2 (g) = NH3 (g) ⚫ 目前的反应条件：高温、高压。 ⚫ 根据热力学计算，该反应可以在常温、常 压下进行。 ⚫ 解决办法：研究有效的催化剂及最佳途径

研究对象 ●由大量的微观粒子组成的宏观系统。 ●其结果只具有统计意义。 研究方法 ●以热力学三大定律为基础 ●只考虑研究对象的始态和终态及变化条 件,不考虑中间过程

研究对象 ⚫ 由大量的微观粒子组成的宏观系统。 ⚫ 其结果只具有统计意义。 研究方法 ⚫ 以热力学三大定律为基础 ⚫ 只考虑研究对象的始态和终态及变化条 件，不考虑中间过程

特点 不考虑物质的微观结构和反应机理。 ●不涉及反应速率问题。只解决反应的可能 性问题,不能解决反应的现实性问题。 本章重点讨论: >四个热力学状态函数 U(△U、HH、G(△G、S(△S) >两个过程变量:Q、W

⚫ 不考虑物质的微观结构和反应机理。 ⚫ 不涉及反应速率问题。只解决反应的可能 性问题，不能解决反应的现实性问题。 特点 本章重点讨论： ➢四个热力学状态函数： U (△U)、H(△H)、G (△G)、 S (△S) ➢两个过程变量：Q 、W

1.1基本概念 1.1.1体系与环境 体系 The System TheSurroundir

1.1.1 体系与环境 1.1 基本概念 体 系 The System

体条的分类 (1)敞开体系: 体系与环境间既有能量交换,又有物质交换。 (2)封闭体系: 体系与环境间有能量交换,没有物质交换。 (3)孤立体系: 体系与环境间既没有能量交换,也没有物质交换。 本章主要讨论的就是封闭体系

（1）敞开体系： 体系与环境间既有能量交换，又有物质交换。 （2）封闭体系： 体系与环境间有能量交换，没有物质交换。 （3）孤立体系： 体系与环境间既没有能量交换，也没有物质交换。 本章主要讨论的就是封闭体系 体系的分类