《化学热力学》14级第一二章复习.ppt

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1、第一章、第二章复习课,第一章、第二章：基本概念、定律、公式等部分热力学第一、二、三定律语言表述、公式，公式中物理量含义，能熟练使用。状态函数、容量性质、强度性质。知道它们具体是哪些常见的函数。再就是给你一个函数能判出所给函数属于那类。过程。包括pvT变化、相变、化学变化。pvT变化：理想气体的自由膨胀、定温可逆膨胀、定温恒外压膨胀、可逆绝热过程。可逆相变。实际气体节流膨胀过程及热力学特性。热容。,化学反应热。盖斯定律。标准摩尔生成焓、燃烧焓的定义及应用。基尔霍夫公式的应用。热力学四个基本关系式。亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能。,P7基本概念热一律：p11 本质是能量守恒。公式：封闭系统 U=QW

2、热二律：p51 Clausius 的说法：“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。Kelvin 的说法：“不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他的变化”。后来被Ostward表述为：“第二类永动机是不可能造成的”。热三律 p68“在0K时，任何纯物质的完美晶体，其熵值为零”。,过程：特别是一些具体的过程及相关计算。如“理想气体的自由膨胀、定温恒外压膨胀（p14）、定温可逆膨胀（p15）、可逆绝热过程（p26）。Q、W、U、H、S、A、G计算。实际上，在复习还应该掌握的部分：p18 定容及定压下的热、p19理想气体的热力学能和焓 p22热容,实际气体经节流膨胀后的温度

3、变化,P30 实际气体节流膨胀,结果：节流膨胀是一个定焓过程。,P33 热化学这个热实际上就是定容反应热、定压反应热。定容反应热、定压反应热关系P34中（1.49）式；反应进度定义（1.50）式。P37盖斯定律。主要是计算。例8等。P38掌握生成焓和燃烧焓定义及相关规定。,可逆相变：在无限趋近相平衡条件下进行的相变化。或者说：在温度T和平衡压力p(T)下的相变。P17 可逆相变体积功的计算P64相变熵变计算P77相变吉布斯函数变计算,P72 定义式：H=U+pV，A=U TS，G=H TS热力学基本公式 dU=TdS pdV dH=TdS+Vdp dA=SdT pdV dG=SdT+Vdp适用

4、条件：双变量的密闭系统的任意过程。,P42 反应焓与温度的关系基尔霍夫方程,P81 G随温度T的变化Gibbs-Helmholtz公式,济南大学20142015学年第一学期课程考试试卷（A卷）课 程 物理化学（上）授课教师 试时间 2014 年 月 日 考试班级 学 号 姓 名-注：请考生务必将答案写在答题纸上-一、填空题 用H表示反应热效应要求反应一定在、且只作体积功的条件下进行。二、选择题 对于化学反应的标准平衡常数K与热力学温度T的关系中，正确的是()A.若rH0，T增加，K增加 B.若rH0，T改变，K不变 D.若rH0，T改变，K不变三、计算题 1mol某双原子分子理想气体，在100

5、时，从体积为25dm3定温可逆膨胀到100dm3，试计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。四、综合分析题,例题1.已知下列反应在p和298K时的反应热为：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)；rHm(1)=870.3 kJmol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)；rHm(2)=393.5 kJmol-1(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);rHm(3)=285.8 kJmol-1计算反应(4)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的rHm(298K)。,解：rHm(298K)=2(2)+2(3)-(1)rHm(4)=2r

6、Hm(2)+2rHm(3)-rHm(1)=2(-393.5)+2(-285.8)-(-870.3)kJmo1-1=-488.3 kJmo1-1,例题2.已知p，298K时，下列反应数据：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；rHm(1)=221.1 kJmol-1 3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s);rHm(2)=117.1 kJmol-1求反应 Fe3O4(s)+4C(s)=3Fe(s)+4CO(g)的rHm(3)。,解：rHm(3)=2rHm(1)rHm(2)=2(221.1)-(-117.1)=-325.1 kJmol-1,例题4 已知下列反应在p和298K时的反应热为：CO(

7、g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；rHm(1)=41.2 kJmol-1；(2)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)；rHm(2)=165.0 kJmol-1；试计算反应(3)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的rHm(298K)。,解：(3)式=(2)式-(1)式,例题5.有4 克Ar气（视为理想气体，摩尔质量M(Ar)=40 gmol-1）在300 K时，压力为500 kPa，在定温下可逆膨胀至压力为200 kPa。试计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。,解：p2=200 kPa p1=500 kPa T=300K n=4/40=0.1

8、mol,真空膨胀？不可逆膨胀？,解p1=510 5Pa p2=10 6Pa T=400K n=2mol,例题6.有2摩尔某理想气体在127时压力为5105Pa，在等温下进行可逆压缩为106Pa，计算此过程的Q，W，U，H，S，A和G。,J,例题7.10 mol He为理想气体，在定容条件下，由300K 加热到600K,试求该变化过程的U和S。,解：单原子理想气体，Cv,m=1.5R 定容变温过程U=Cv,m(T2T1)=101.58.314(600300)=37413J,JK-1mol-1,例题8.1 mol O2为理想气体，在定压条件下，由600K 降温到300 K，试求该变化过程的H，S。,解：双原子理想气体，Cp,m=3.5R 定压变温过程H=nCp,m(T2T1)=13.58.314(300600)=-8730J,例题16.P下，1 mol 甲苯在其沸点383 K时蒸发为同温同压下的气体，,该相变过程的W，Q，S，A，G。,解：此过程为等温等压可逆相变过程G=0 Qp=H=133.35 kJmol-1=33.35 kJ W=-P(Vg-Vl)=-nRT=-(8.314383)J=-3.18 kJA=Wr=-3.18 kJ S=Qr/T=33350/383=87.08 JK-1,