北京大学：《无机化学》课程PPT教学课件（生物类第二版）第二章 化学反应的方向

第二章化学反应的方向 §1热效应与焓变 焓与焓变 1.热力学第一定律与焓变 2.焓与焓变的性质 3.热化学方程式 二.热化学及焓变的计算 1.热化学定律(Hess定律) 2.焓变的计算

§1 热效应与焓变 一． 焓与焓变 1. 热力学第一定律与焓变 2. 焓与焓变的性质 3. 热化学方程式 二．热化学及焓变的计算 1. 热化学定律（Hess定律） 2. 焓变的计算 第二章 化学反应的方向

(1)用Hess定律 (2)用生成焓△H (3)用键焓(△H1) §2反应方向的判断一反应自发进行的方向 熵(s)和熵变(△S) 熵(S的概念 2.熵和熵变(△S的性质 3.熵变的计算 4.熵增加原理

§2 反应方向的判断—反应自发进行的方向 一．熵(s)和熵变(S) 1. 熵(s)的概念 2. 熵和熵变(S)的性质 3. 熵变的计算 4. 熵增加原理 (1) 用Hess定律 (2) 用生成焓(Hf ) (3) 用键焓(HB )

Gibbs自由能(G)与 Gibbs自由能变化(△G) G和△G的含义 2.G和△G的性质 3.△G(△G)计算 4.用△G, Gibbs公式判断反应方向 5.△G的物理意义及应用

二.Gibbs自由能(G)与Gibbs自由能变化(G) 1. G和G的含义 2. G和G的性质 3. G (G )计算 4. 用G，Gibbs公式判断反应方向 5. G的物理意义及应用

热效应 方向 化学热力学 化学反应 限度 化学动力学 无机化学 速率 物质结构 元素及化合物的性质

无 机 化 学 化学反应 物质结构 元素及化合物的性质 热效应 方向 限度 速率 化学热力学 化学动力学

1.C()+O2g)=CO2(g)放热393kj/mol 2. CacO3()=CaO(s)+CO2(g) 吸热179kj/mol 3. Zn(s)+2Mno2(s)+2NH (ag) Zn(NH4)2f(aq+ Mn,O3(s+H2OO) 输出ε=15V

1. C(s) + O2 (g) = CO2 (g) 放热393kj/mol 2. CaCO3 (s) = CaO(s)+CO2 (g) 吸热179kj/mol 3. Zn(s)+2MnO2 (s)+2NH4 + (aq)= Zn(NH4 ) 2 2+ (aq)+ Mn2O3 (s)+H2O(l) 输出 =1.5V

4.2NaC(q)+2H2O()= CL2(8+H2(g+2NaoH(ag 输入8=2.5V 5.2Mg(s)+2g)=2MgO)+hv放光 6.6CO2(g)+6H2O C6H12O()+6O2(g)吸收光能

4. 2NaCl(aq)+2H2O(l)= Cl2 (g)+H2 (g)+2NaOH(aq) 输入 =2.5V 5. 2Mg(s)+O2 (g)=2MgO(s) + h 放光 6. 6CO2 (g)+6H2O(l) C6H12O6 (s)+6O2 (g) 吸收光能 ⎯⎯ ⎯→ hν

化学热力学及其研究目的 热力学:是研究能量相互转化规律的科学。 化学反应过程中的两个变化:物质和能量 3H2(g)+N2(g)=2NH3(g) Q=-922kJ(放热) 化学热力学:是研究化学变化与能量变化关系的 科学。 研究目的:讨论化学反应的方向,化学反应进 行的程度等。 热化学:是研究化学反应中热效应的科学

化学热力学及其研究目的 热力学：是研究能量相互转化规律的科学。 化学反应 过程中的两个变化：物质和能量 3 H2 (g) + N2 (g) = 2 NH3 (g) Q = -92.2 kJ （放热） 化学热力学：是研究化学变化与能量变化关系的 科学。 研究目的：讨论化学反应的方向，化学反应进 行的程度等。 热化学：是研究化学反应中热效应的科学

§1热效应与焓变 热力学中的常用术语 体系(敞开、封闭、隔离)和环境 状态和状态函数 ·途径和过程 热和功 内能

§1 热效应与焓变 热力学中的常用术语 • 体系（敞开、封闭、隔离）和环境 • 状态和状态函数 • 途径和过程 • 热和功 • 内能

状态函数的性质: AH 状态I 状态Ⅱ (P1,V1T1 (P2,V2T2) AH 状态Ⅲ (P3,V3,T3) AH1=AH2+△H3 (1)是单值函数,一个状态由一组确定的状态函数表述 (2)其改变量只与始、终态有关,与途径无关; (3)状态函数的集合(和、差、积、商)也为状态函数

状态函数的性质： 状态Ⅰ 状态Ⅱ 状态Ⅲ ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH1=ΔH2+ΔH3 (P1 , V1 , T1 ) (P2 , V2 , T2 ) (P3 , V3 , T3 ) （1）是单值函数，一个状态由一组确定的状态函数表述； （2）其改变量只与始、终态有关，与途径无关； （3）状态函数的集合（和、差、积、商）也为状态函数

可逆过程: 是一个无限小的连续过程,体系随此过程的变 化做功的同时,吸热或放热,是可逆的。 可逆过程所做的功最大。 始态:P1,V1终态:P2,V2 P 途径a:P1,V1→>P2,V2 所做的功 途径:aPb,Vb→ P d 3 途径c:P1,V1>Pb,Vb→ Pa,Va→P2,V 1b d 2

可逆过程： 是一个无限小的连续过程，体系随此过程的变 化做功的同时，吸热或放热，是可逆的。 可逆过程所做的功最大。 Pb P1 P2 Pd V1 Vb Vd V2 1 2 3 始态:P1 , V1 终态: P2 , V2 途径 a: P1 , V1 →P2 , V2 途径 b: P1 , V1 →Pb , Vb → P2 , V2 途径 c: P1 , V1 →Pb , Vb → Pd , Vd →P2 , V2 所做的功： 途径: a < b < c