《工程化学》课程教学资源_2019课件_01化学热力学

第一章 化学热力学

引言 ·热力学一 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 对物质影响的科学。 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。 2019/11/12 化学热力学

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。即反应向哪儿走， 在哪儿停。 2019/11/12 化学热力学

高炉炼铁 Fez03(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C02(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C0含量并未明显减少。 ·热力学计算表明，此反应不能进行到底。 2019/11/12 化学热力学 4

合成氨的反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(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寻找最佳的反 应途径。 2019/11/12 化学热力学 5

寻找新的电池体系 Lithium Batteries L000 >550 800 >400tn 225 200 200 60 50 kmm 80km 100 km Pb-c-CdM-HL-io Zn-ait Li-5 PU5sWh200600900600 《150c150《50 15 Secondary Battery Systems Ava lable Under deveiopment 2019/11/12 化学热力学

·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。 2019/11/12 化学热力学

H6里 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 (往哪儿走，在哪儿停)，不能解决反应的现实 性问题（走哪条路，什么时候到）。 重点讨论： >四个热力学状态函数及其变化量： U(△U)、H(△HD、G(△G)、S(△S) >两个过程变量：O、W 2019/11/12 化学热力学

1.1基本概念 1.1.1体系与环境 你的研究对象 体系 The System 环境 The Surroundin 2019/11/12 化学热力学 9

体系的分类 (10 敞开体系： 体系和环境 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 散开体系 封闭体系 孤立体系 2019/11/12 化学热力学 10