《工程化学》课程教学资源_课件_2020-上半年_第1章 化学反应热（1）

Y2山东理工大子6化学化工学院YSHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGYN第1章化学反应的基本原理

第1章 化学反应的基本原理

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY问题：汽车尾气产生NO的治理解决：利用反应：2NO→O,+ N2考虑：这个反应能发生吗？反应进行的程度怎样？反应速率快吗？怎么加快反应速率？

问题：汽车尾气产生NO的治理 解决：利用反应：2NO→O2+ N2 考虑：这个反应能发生吗？反应进行的程度怎 样？反应速率快吗？怎么加快反应速率？

山东理工大家SHANDONG UNIVERSITYOFTECHNOLOGY化学反应基本原理1）化学反应的方向福2）化学反应的限度3）化学反应的速率4）化学反应中的能量转换

1）化学反应的方向 2）化学反应的限度 3）化学反应的速率 4）化学反应中的能量转换 化学反应基本原理

1.1化学反应热效应及其计算山东理工大季SHANDONG UNIVERSITYOFTECHNOLOGY1.1.1基本概念和术语1.1.1.1系统、环境、相1.系统：研究的对象，如：杯子、一个化学反应。2.环境：与系统密切相关的周围部分

1.1.1.1系统、环境、相 1.系统: 研究的对象，如：杯子、一个化学反应。 2.环境: 与系统密切相关的周围部分。 1.1 化学反应热效应及其计算

山东理工大宝SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY按系统与环境间物质和能量的交换，系统可分为下述三类：孤立系统开系统封闭系统只有能量交换无物质和能量交换有物质和能量交换烧杯试剂瓶保温杯

有物质和能量交换 敞开系统 只有能量交换 封闭系统 无物质和能量交换 孤立系统 按系统与环境间物质和 能量的交换，系统可分为 下述三类： 烧杯 试剂瓶 保温杯

山东理工大宝SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY3.相一一系统中物理和化学性质完全相同的均匀部分。相与相之间有界面。福单相体系：体系中只有一个相如：水、水蒸气、冰、医用酒精为单相体系多相体系：体系中同时存在两个或两个以上的相如：水-油混合物、冰水混合物为多相体系

3.相——系统中物理和化学性质完全相同的均匀部分。 相与相之间有界面。 单相体系：体系中只有一个相 如：水、水蒸气、冰、医用酒精为单相体系 多相体系：体系中同时存在两个或两个以上的相 如：水-油混合物、冰水混合物为多相体系

山东理工大家1.1.1.2状态与状态函数SHANDONGLUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（1）状态状态一系统性质的综合表现（物理、化学性质的总和）。如:质量、温度、压力、体积、密度、组成等。当这些性质都有确定的值时，就说系统处于一定的状态，即热力学状态。·始态系统发生变化前的状态·终态一系统发生变化后的状态

1.1.1.2 状态与状态函数 （1）状态 状态—系统性质的综合表现（物理、化学性质的总 和）。如:质量、温度、压力、体积、密度、组成等 。 当这些性质都有确定的值时，就说系统处于一定的 状态，即热力学状态。 • 始态——系统发生变化前的状态 • 终态——系统发生变化后的状态

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（2）状态函数，状态函数：描述系统状态的物理、化学性质都是状态的函数，简称状态函数。状态函数的总和确定了系统的某一确定的状态。N2气T=273K, p=1×105Pa,V=2 m3Ti=273 Kn=2mol这些总和，就是N2气的Pi=1×105PaVi=2 m3一种状态，T、p、V、n就是状态n=2mol函数

• 状态函数：描述系统状态的物理、化学性质都是状态的 函数，简称状态函数。 • 状态函数的总和确定了系统的某一确定的状态。 （2）状态函数 N2气 T1＝273 K p1＝1×105 Pa V1＝2 m3 n=2mol T＝273 K, p＝1×10 5 Pa,V＝2 m3 n=2mol这些总和，就是N2气的 一种状态， T、p、V、n就是状态 函数

山东理工大宝状态函数的特性：SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY一定量理想气体状态变化，有（1）、（2）两种不同途径实现但状态函数变量△p、△V相同。始终T=273KT2=273K(1)加压pi=1×105PaP2=2×105 Pa态态V,=2 m3Vz=1 m3T3=273 K(2)减压(2)P3=1×106Pa加压V3=0.2 m3Ap=P2=P1=2×105Pa—1X105Pa=1×105Pa△V=V2-Vi=1m3-2m3=-1m3

始 T1＝273 K p1＝1×105 Pa 态 V1＝2 m3 T3＝273 K p3＝1×106 Pa V3＝0.2 m3 终 T2＝273 K p2＝2×105 Pa 态 V2＝1 m3 （1） 加压 （2） 加压 （2）减压 p＝ p2－ p1 ＝2×105 Pa－1×105 Pa＝1×105 Pa  V＝ V2－ V1＝ 1m3 － 2m3 ＝-1m3 一定量理想气体状态变化，有（1）、（2）两种不同途径实现， 但状态函数变量p、  V相同。 §状态函数的特性：

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY状态函数的特性：(I)系统的各状态函数之间是互相联系的理想气体PV=nRT(I)当系统由一种状态变到另一种状态时,状态函数的变化量只决定于体系发生变化前的状态(始态)和变化后的状态(终态),与变化的途径无关状态一定值一定、周而复始变化零！！！

§ 状态函数的特性： (I)系统的各状态函数之间是互相联系的 理想气体 PV=nRT (II)当系统由一种状态变到另一种状态时,状态函数的变 化量只决定于体系发生变化前的状态(始态)和变化后的 状态(终态),与变化的途径无关。 状态一定值一定、周而复始变化零！！！