第44講 化學(xué)(二)(2011年新版)

1、聯(lián)系聯(lián)系QQ1165557537QQ11655575372化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)Q與焓H(1）化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)許多化學(xué)反應(yīng)都伴隨著放熱或吸熱，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，也稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。如果化學(xué)反應(yīng)是在恒壓條件下進(jìn)行的，則反應(yīng)的熱效應(yīng)稱為恒壓熱效應(yīng)。許多化學(xué)反應(yīng)都是在大氣壓力下進(jìn)行的，在反應(yīng)或變化過(guò)程中，大氣壓的變化很微小，可認(rèn)為是恒定不變的。因此，這些化學(xué)反應(yīng)都可看作恒壓反應(yīng)，相應(yīng)的熱效應(yīng)都是恒壓熱效應(yīng)，通常用Qp表示。若化學(xué)反應(yīng)是在一個(gè)

2、固定的容器中進(jìn)行的，則為恒容反應(yīng)，其相應(yīng)的熱效應(yīng)稱為恒容熱效應(yīng)，通常用Qv表示。(2）焓H與燴變△H設(shè)體系經(jīng)過(guò)一個(gè)恒壓變化（Pl＝p2＝p外），由狀態(tài)1(u1、p1、Vl）變化到狀態(tài)2(u2、p2、v2)，并假定在變化過(guò)程中，體系不作非膨脹功，即體系在變化過(guò)程中，除因體積變化而作功外，不作其他任何功。即：令H＝u＋PVH稱為焓，是由人們?cè)O(shè)定的一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)，既然u和P、V都是狀態(tài)函數(shù)，由它們組合而成的H也必然是狀態(tài)函數(shù)。ΔH代表了體系由

3、狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，其焓值的變化。稱為體系的焓變。只要狀態(tài)1和狀態(tài)2確定，則H1和H2的值也就確定了，△H的值也隨之確定，并可用在狀態(tài)1到狀態(tài)2之間的恒壓變化過(guò)程的熱效應(yīng)來(lái)衡量。如果指定某一反應(yīng)的反應(yīng)物為始態(tài)（狀態(tài)1)，而指定其生成物為終態(tài)（狀態(tài)2)，則ΔH＝H2－Hl，就是該反應(yīng)的焓變，數(shù)值上等于該反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱。因此，任何一個(gè)化學(xué)變化所引起的體系的焓變△H，只取決于體系變化前后的狀態(tài)，而與具體變化的途徑無(wú)關(guān)。早在1840年，俄國(guó)

4、化學(xué)家蓋斯根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出、在恒壓條件下，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成，還是分幾步完成，其反應(yīng)的熱效應(yīng)總是相同的，這就是著名的蓋斯定律。為化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變，以表示，右下標(biāo)“m”代表相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)度為lmol的單位是kJmol－1，（II）為了利用熱力學(xué)規(guī)則方便地計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，人們希望能知道參與化學(xué)反應(yīng)的每種物質(zhì)，各自在指定條件下的焓值。但是焓的絕對(duì)值無(wú)法測(cè)得，因此，人們就設(shè)法通過(guò)比較測(cè)定其相對(duì)值。物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓就是這種

5、相對(duì)值。由穩(wěn)定的單質(zhì)生成單位量(1mol）的某種物質(zhì)的反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變，被定義為該種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，以表示。左下標(biāo)f表示生成焓，右下標(biāo)m表示生成物質(zhì)的量為lmol。的單位是kJmol－1。由物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓的定義可知，穩(wěn)定單質(zhì)本身的標(biāo)準(zhǔn)生成焓必然為零。例如，O2(g）的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為各種常見(jiàn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在一般的理化手冊(cè)中都可以查到，使用起來(lái)十分方便。(4）焓變的計(jì)算對(duì)指定的反應(yīng)只要查表得到A、B、D、E的標(biāo)準(zhǔn)生成焓值

6、，就可按下式計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變：3熵S與熵變△S(1）體系的混亂度與熵任何體系都是由大量微觀粒子組成的群體，體系內(nèi)部的混亂程度或其微粒排列的有序性，是體系所處狀態(tài)的一個(gè)重要特征。指定體系處于指定狀態(tài)時(shí)，其混亂程度是確定的。而如果體系混亂度改變了，體系的狀態(tài)也就隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。這就表明，體系混亂度的變化具有狀態(tài)函數(shù)的特征。為了定量地描述體系的混亂度，人們引入了一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)——熵，用符號(hào)S表示。熵是描述、表征體系混亂度的函數(shù)，或者