第 4 章 化学热力学的初步概念与化学平衡 (1).pdf

西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 普通化学 第 4 章 GENERAL C h e 化学热力学的初步概念与化学平衡 m i s t r I 要点 1．化学热力学 y 把热力学的理论、原理、规律以及研究方法，用之于研究化学 现象就产生了 化学热力学。它可以解决化学反应中的能量问题，化学反应的方向问题，以 及化学反应进行的程度问题。 2 ．系统与环境 系统也称体系，指化学直接研究的对象，与系统密切相关的部分或与系统相互影响 所可及的部分称为环境。两者之和称为宇宙。两者之间可以交换物质和能量，据此 可把系统分为： ① 敞开系统：系统和环境之间可以有能量和物质的交换； ② 封闭系统：系统和环境之间只有能量的交换，而不能有物质的交换； ③ 孤立系统：系统和环境之间既无能量的交换，也无物质的交换。 3 ．状态和状态函数 系统的所有客观性质的综合表现即为系统的状态。描述系统状态的物理量称之为状 态函数。状态定，状态函数定，即有一定的值；状态变，状态函数的值变。 4 ．过程和途径 系统的状态发生了任意的变化，就说系统发生了一个过程。分别发生在等温 条件下、压强一定条件下和绝热条件下的系统的变化，分别称为“等温过程” 、“等压过程”和“绝热过程”。系统由始态到终态的变化，可经由不同的方式完成， 这不同方式即为“途径”。 5 ．热和功 系统和环境间因温度差别引起能量交换，这种被传递的能量称为“热”，用符 号Q 表示。并规定当系统吸热时，Q 为正值，即Q>O 或Q>O ，放热时Q 为负 值，即Q<O 或ΔQ<O 。除此之外，其他在系统和环境之间被传递的能量均叫做“功”， 用符号W 表示。并规定当系统对环境做功时，W<O ，反之W>O 。 6 ．热化学 研究物质化学和物理变化过程中热效应的学科叫做热化学。即对于伴随着化 学反应和状态的变化而发生的热的变化的测量、解释和分析。 7 ．热量计 用来测量化学反应热效应的装置。常用的有测量物质恒容燃烧能的弹式热量计，测 量物质恒压反应热等热效应的各种微量热量计和测量物质热容的各种低温热量计。 8．热容 指物体温度升高 1K 所需的热量，单位为J·K-1 。热容除以物质的量得摩尔热容，用 -1 -1 Cm 表示，其单位为J·K mol 。根据恒容和恒压不同情况，又可分为摩尔恒容热容 C .m 和摩尔恒压热容C .m。 v