热力学第一定律 课件_热力学第一定律发现者_物理学热力学第一定律(6)

3、不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应相同（赫斯定律）。 4、如果参加反应的各物质都处于标准态，则此时的焓变称为反应的标准摩尔焓变. 1、 什么是标准态？ 随着学科的发展，压力的标准态有不同的规定： 用 表示压力标准态。 最老的标准态为 1 atm 1985年GB规定为 101.325 kPa 1993年GB规定为 1?105 Pa。标准态的变更对凝聚态影响不大，但对气体的热力学数据有影响，要使用相应的热力学数据表。 气体的标准态为： 温度为T、压力 时且具有理想气体性质的状态 液体的标准态为： 温度为T、压力 时的纯液体 固体的标准态为： 温度为T、压力 时的纯固体 标准态不规定温度，每个温度都有一个标准态。 一般298.15 K时的标准态数据有表可查。 焓的变化 反应物和生成物都处于标准态 反应进度为1 mol 反应（reaction） 反应温度 若参加反应的物质都处于标准态，当反应进度为1 mol 时的焓变，称为标准摩尔焓变 用符号 表示 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。 例如：298.15 K时 式中： 表示反应物和生成物都处于标准态时，在298.15 K，反应进度为1 mol 时的焓变。

代表气体的压力处于标准态。 因为U, H 的数值与系统的状态有关，所以方程式中应该注明物态、温度、压力、组成等。对于固态还应注明结晶状态。 反应进度为1 mol ，表示按计量方程反应物应全部作用完。 反应进度为1 mol ，必须与所给反应的计量方程对应。若反应用下式表示，显然焓变值会不同。 若是一个平衡反应，显然实验所测值会低于计算值。但可以用过量的反应物，测定刚好反应进度为1 mol 时的热效应。 1840年，Hess 赫斯 根据实验提出了一个定律： 不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、压力等）不变。 应用：对于进行得太慢的或反应程度不易控制而无法直接测定反应热的化学反应，可以用Hess定律，利用容易测定的反应热来计算不容易测定的反应热。 反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。 例如：求C s 和 生成CO g 的摩尔反应焓变 已知：（1） （2） 则： 标准摩尔生成焓 标准摩尔离子生成焓 标准摩尔燃烧焓 *溶解热和稀释热 自键焓估算反应焓变 没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。 生成焓仅是个相对值，相对于标准状态下稳定单质的生成焓等于零。

一、标准摩尔生成焓 （standard molar enthalpy of formation） 在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下单位量物质B的焓变，称为物质B的标准摩尔生成焓，用下述符号表示： （物质，相态，温度） 例如：在298.15 K时 这就是HCl g 的标准摩尔生成焓： 反应焓变为： 摩尔热容单位： 摩尔热容 定压热容 定容热容 对于不做非膨胀功的可逆过程 等压摩尔热容 热容是温度的函数 等容摩尔热容 热容与温度的函数关系因物质、物态和温度区间的不同而有不同的形式。 式中 是经验常数，由各种物质本身的特性决定，可从热力学数据表中查找。 关于摩尔热容讨论几点： 1、 Cp f T ，CV f’ T 可以从理想气体的内能和焓只是温 度的函数性质证明，因此适用于低压下的气体。对高 压气体必须作压力修正； 2、对液体与固体Cp与CV差别较小，可以近似相等； 3、理想气体的热容通常情况下可以近似为常数： 单原子分子：Cm,p （5/2）R，Cm,V （3/2）R 双原子分子：Cm,p （7/2）R，Cm,V （5/2）R 三原子分子： Cm,p 4R，Cm,V 3R 在25℃时，活塞桶中放有 100g N2，当外压为 3039.75kPa 时处于平衡，若压力骤减到 1013.25kPa，气体绝热膨胀，试计算体系的最后温度、△U、△H。