西安石油大学：《无机化学 Inorganic Chemistry》课程教学资源（理科电子教案）第二章 热化学

第二章热化学 §2.1热力学术语和基本概念 §2.,2热力学第一定律

§2.2 热力学第一定律 §2.1 热力学术语和基本概念 第二章 热化学

§21热力学术语和基本撬念 2.1.1系统和环境 2.1.2状态和状态函数 2.1.3过程 2.1.4 相 1.5化学反应计量式和反应进度

§2.1 热力学术语和基本概念 2.1.1 系统和环境 2.1.5 化学反应计量式和反应进度 2.1.4 相 2.1.3 过程 2.1.2 状态和状态函数

2.1.1系统和环境 系统:被研究对象。 环境:系统外与其密切相关的部分。 敞开系统:与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统:与环境无物质交换有能量交换 隔离系统:与环境无物质、能量交换

2.1.1 系统和环境 系统：被研究对象。 环境：系统外与其密切相关的部分。 敞开系统：与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统：与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统：与环境无物质、能量交换

212状态和状态函数 状态—由一系列表征体系性质的物理量(如温度 压力、形态等)所确定下来的体系的存在形式称为体 系的状态。 状忞函数—若决定体系某种性质的物理量仅与体系 所处的状态有关,那么这一物理量称为状态函数。若 体系的一个状态函数或几个状态函数发生了改变.则 体系的状态也发生了变化。 例如,某理想气体的物质的量n,压强D,体积V, 温度就是体系的状态函数,理想气体的标准状况 就是由这些状态函数确定下來的体系的一种状态

2.1.2 状态和状态函数 状态——由一系列表征体系性质的物理量（如温度、 压力、形态等）所确定下来的体系的存在形式称为体 系的状态。 状态函数——若决定体系某种性质的物理量仅与体系 所处的状态有关，那么这一物理量称为状态函数。若 体系的一个状态函数或几个状态函数发生了改变，则 体系的状态也发生了变化。 例如，某理想气体的物质的量n，压强p，体积V， 温度T 就是体系的状态函数，理想气体的标准状况 就是由这些状态函数确定下来的体系的一种状态

状态方程—体系状态函数之间的定量关系式叫做状 态方程。 例如理想气体方程式pV=nR就是一个状态方程。 始,—体系发生变化前的状态称为始态; 终灸——体系发生变化后的状态称为终态。 一旦体系的始态和终态确定下来,各状恋函数的 改变量也就确定了。状忞函数的改变量常用希腊字母 △表示,如△P、ΔV、Δ7、△n等。 一个状态函数就是体系的一种性质,体系的状态确定之后 它具有一定值,并且它与体系的过去历史无关。 状恋函数的特征:体系的状恋变化时,状态函数的改变量,只与 体系的起始和最终状态有关,而与状态变化的具体途径元关

状态方程——体系状态函数之间的定量关系式叫做状 态方程。 例如理想气体方程式pV = nRT就是一个状态方程。 始态——体系发生变化前的状态称为始态； 终态——体系发生变化后的状态称为终态。 一旦体系的始态和终态确定下来，各状态函数的 改变量也就确定了。状态函数的改变量常用希腊字母 Δ表示，如Δp、ΔV、ΔT、Δn等。 一个状态函数就是体系的一种性质，体系的状态确定之后， 它具有一定值，并且它与体系的过去历史无关。 状态函数的特征：体系的状态变化时，状态函数的改变量，只与 体系的起始和最终状态有关，而与状态变化的具体途径无关

体系的量度性质或广延性质 有些状态函数。如卩和n等所表示的体系的性质具 有加和性,即整个体系的某种广延性质是体系中各部 分该种性质的总和。如在恒温恒压下将体积为V的氮 气与体积为V的氧气相混合,它们的总体积等于 (V1+V2),体系的这类性质称为体系的量度性质或广 延性质。 体系的强度性质 有些状态函数表示的体系的性质不具有加和性。 如两杯300K的水混合在一起,温度不会升至600K, 仍然是300K。体系的这类性质称为体系的强度性质

体系的量度性质或广延性质 有些状态函数，如 V和 n等所表示的体系的性质具 有加和性，即整个体系的某种广延性质是体系中各部 分该种性质的总和。如在恒温恒压下将体积为 V1的氮 气与体积为 V2的氧气相混合，它们的总体积等于 ( V1 + V2 )，体系的这类性质称为体系的量度性质或广 延性质。 体系的强度性质 有些状态函数表示的体系的性质不具有加和性。 如两杯300K的水混合在一起，温度不会升至600K ， 仍然是300K。体系的这类性质称为体系的强度性质

(1)加压 始 p1=101.3kPa 终 7=373K 2=2026kPa V1=2m3 373K V=1 态 态 303. 9kPa 2=473K V2=0.845m3 ()加压、升温 减压、降温 理想气体两种不同变化过程 状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等; 周而复始,数值还原

P3=303.9kPa T3=473K V3=0.845m3 p1=101.3kPa T1=373K V1=2m3 p2= 202.6kPa T2= 373K V2=1 m3 （I）加 压 （II）加压、升温 减压、降温 始态 终态 理想气体两种不同变化过程 状态函数的特性可描述为：异途同归，值变相等； 周而复始，数值还原

213过程与途径 1过程体系的状态发生变化,从始态变到终态,我们说体 系经历了一个热力学过程,简称过程。常见过程有下列几种 1)恒压过程—体系的变化过程中始态、终态和外界压强保 持恒定不变。 (2)恒温过程—将发生反应的体系保持在恒温状态之下的这 种过程叫做恒温过程。 (3)恒容过程—体系的始亮和终态保持体积不变。 (4)绝热过程—变化过程中体系和环境之间没有熟量传递。 2.途径—体系由始态到终恋的变化过程可以采取多种不同的 方式。每一种具体方式称为一种途径

2.1.3 过程与途径 1.过程——体系的状态发生变化，从始态变到终态，我们说体 系经历了一个热力学过程，简称过程。常见过程有下列几种： (1)恒压过程——体系的变化过程中始态、终态和外界压强保 持恒定不变。 (2)恒温过程——将发生反应的体系保持在恒温状态之下的这 种过程叫做恒温过程。 (3)恒容过程——体系的始态和终态保持体积不变。 (4)绝热过程——变化过程中体系和环境之间没有热量传递。 2.途径——体系由始态到终态的变化过程可以采取多种不同的 方式。每一种具体方式称为一种途径

始态 恒温过程 298K,101.3kPa 298K,506.5kPa 途径 途佴 径 过 乎将钱 恒压过程 途径 ()程 375K,1013kP2恒温过程75K,506kPa 途径(I) 终态 实际过程与完成过程的不同途径

始态 298 K，101.3 kPa 298K，506.5 kPa 375 K，101.3 kPa 375 K，506.5 kPa 恒温过程 途径(I) 恒压过程 途径 (II) 恒压过程 途径(I) 实际过程与完成过程的不同途径 终态 恒温过程 途径(II) 实 际 过 程

214相 phase) 系统中物理性质和 化学性质完全相同的且 与其他部分有明确界面 分隔开来的任何均匀部 分,叫做相 均相系统(或单相系统) 非均相系统(或多相系统)

2.1.4 相(phase) 均相系统(或单相系统) 非均相系统(或多相系统) 系统中物理性质和 化学性质完全相同的且 与其他部分有明确界面 分隔开来的任何均匀部 分，叫做相