1、小班課計劃第一次課：第一二章復習及習題講解第二次課：第三四章復習及習題講解第三次課：第五章復習以及小測驗（開卷or閉卷）第四次課：第七八章復習以及相關視頻觀看1小班課計劃1熱化學與能源總復習第1章楊雪2熱化學與能源總復習第1章楊雪2復習內容： 本章概念總結 本章所涉及公式小結 了解能源的概況，燃料的熱值和可持續發展戰略。3復習內容：3概念總結系統和環境是一個整體的兩個部分，按二者之間有無物質和能量交換，可以對系統分類系統作為研究對象的那一部分物質和空間開放系統（敞開系統）有物質和能量交換封閉系統只有能量交換通常在密閉容器中的系統隔離系統（孤立系統）無物質和能量交換絕熱、密閉的恒容系統環境系統之

2、外，與系統密切聯系的其它物質和 空間注：1、如果容器是敞開的，則系統與環境間的界面只能是假想的。2、除特別指出外，所討論的系統均為封閉系統。3、絕對孤立的系統是不存在的。概念總結系統和環境是一個整體的兩個部分，按二者之間有無物質和系統中任何物理和化學性質完全相同的、均勻部分稱為相系統的三相液相按其互溶程度可以是一相或兩相共存氣相任何氣體均能無限混合，故系統內不論有多少種氣體都只有一個相固相1、系統中含有多少種固體，就有多少種相2、當不同種固體達到分子尺度的均勻混合，會形成固溶體，一種固溶體為一個相。按相的組成分單相（均相）系統多項（非均相）系統注：1、相與相之間有明確的界面，超過這個界面，定有

3、某些宏觀性質發生突變2、相的存在和物質的量多少無關，也可以是不連續的存在。系統中任何物理和化學性質完全相同的、均勻部分稱為相系統的三相狀態是指用來描述諸如壓力P、體積V、溫度T、物質的量n和組成等各種宏觀性質的綜合表現分類平衡態：系統的宏觀性質都處于定值狀態函數是指用來描述系統狀態的物理量特點狀態一定，其值一定狀態發生變化，其值也要發生變化變化值只取決于系統的始態和終態，與變化的途徑無關具有數學上全微分特征非平衡態：狀態變化時，系統的宏觀性質也必然發生部分或全部變化分類（按性質的量值是否與物質的數量有關）廣度性質（容量性質）：量值具有加和性（體積，熱容，質量，焓，熵，熱力學能等）強度性質：量值

4、不具有加和性（溫度，壓力，密度，黏度，摩爾體積等）狀態方程理想氣體狀態方程PV=nRT, R(摩爾氣體常數)=8.314J.mol-1K-1 PVm=nRT，Vm為摩爾體積狀態是指用來描述諸如壓力P、體積V、溫度T、物質的量n和組成過程系統狀態發生任何的變化等溫過程: T1 = T2 = Tex等壓過程: p1 = p2 = pex等容過程: V1 = V2可逆過程：體系經過某一過程，由狀態變到狀態之后，又通過逆過程能使體系和環境都完全復原的過程途徑實現一個過程的具體步驟稱化學計量數1、 B 稱為反應中物質B 的化學計量數2、反應物： B為負；產物：B為正。反應進度1、d為微分符號，表示微小變

5、化2、nB為物質B的物質的量3、單位為摩爾（mol）4、與化學反應方程式有關摩爾反應當按所給反應式的化學計量數進行了一個單位的化學反應時，反應進度就等于1mol，即進行了1mol化學反應過程系統狀態發生任何的變化等溫過程: T1 = T2 =化學反應熱效應（反應熱）化學反應過程中系統放出或吸收的熱量，具有廣度性質物理和化學過程常見的熱效應：反應熱、相變熱、溶解熱、稀釋熱等熱化學研究化學反應中熱量與其他能量變化的定量關系的學科等容熱效應（利用彈式熱量計可測得）熱化學中，等溫、等容過程發生的熱效應q:反應熱，系統放熱為負，吸熱為正cs:吸熱介質的比熱容,JKg-1K-1ms:介質的質量Cs:介質的

6、熱容，JK-1 ，Cs= csmsT:介質終態溫度T2與始態溫度T1之差等壓熱效應（敞口容器或火焰熱量計）熱化學中，等溫、等壓過程發生的熱效應摩爾反應熱qm=q/ 單位：Jmol-1，具有強度性質熱化學方程式表示化學反應與熱效應關系的方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)；qp,m=-570KJmol-11、反應熱與反應式的化學計量數有關2、若無特別說明，則標注的是等溫等壓熱效應qp3、若不注明T, p, 指在T=298.15 K，p=100kPa下化學反應熱效應（反應熱）化學反應過程中系統放出或吸收的熱量，熱力學第一定律描述系統熱力學狀態發生變化時系統的熱力學能與過程的熱和功之間的

7、定量關系U=U2-U1=q+w注：1、熱力學第一定律的實質是能量守恒定律在熱力學中的的應用 2、系統從環境吸收熱（q），從環境得功（w）， 熱力學能是指系統內分子的平動能、轉動能、振動能，分子間勢能，原子間鍵能，電子運動能，核內基本粒子間核能等內部能量的的總和。故又稱內能。分類動能來源于構成體系的分子和原子的(熱) 運動。高溫體系的內能大于低溫體系。平動能轉動能勢能來源于體系內分子（或原子）的相互作用及相對位置的改變。振動能電子能熱力學能（U）是系統自身的性質，是狀態函數基本特征狀態一定，其職確定殊途同歸，值變相等周而復始，值變為零熱力學能的特征狀態函數無絕對數值廣度性質熱力學第一定律描述系統

8、熱力學狀態發生變化時系統的熱力學能與過熱（q）系統與環境之間由于存在溫度差而交換的能量1、系統吸熱為正，系統放熱為負2、單位J，不是狀態函數功（w）系統與環境之間除熱以外的其他形式傳遞的能量1、環境對系統做功為正，系統對環境作功為負2、單位J，不是狀態函數分類w=w體+w所有其它的功統稱為非體積功(w)由于系統體積發生變化而與環境所交換的功稱為體積功(w體)等壓過程中，體積功w體= p外(V2 V1)= p外V有序能大量質點以有序運動而傳遞的能量，如電能、化學能、機械能等無序能大量質點以無序運動（分子碰撞）方式而傳遞的能量熱（q）系統與環境之間由于存在溫度差而交換的能量1、系統吸熱化學反應熱通

9、常指等溫過程熱，即當系統發生了變化后，使反應產物的溫度回到反應前始態的溫度，系統吸收或放出的熱量等容反應熱 ( qv )qv = UdV=0，故w體=0，又w=0，故w=0等壓反應熱 ( qp )qp = U + p(V2V1)P=p外，w=0，故w=-p(v2-v1)熱力學函數焓HH=U+pvH是狀態函數，單位為J焓變qp=H2-H1=H等壓且不做非體積功條件下H0，系統吸熱蓋斯定律化學反應的等壓或等容反應熱只與物質的始態或終態有關而與變化的途徑無關qp與關系qv（等溫等壓和等溫等容條件下）qp = qv + pv+U1凝聚相（液態和固態）化學反應qp qv U H理想氣體qp,m=qv,m

10、+ v(Bg) RTrHm=rUm+ v(Bg) RTBB化學反應熱通常指等溫過程熱，即當系統發生了變化后，使反應產物標準狀態1、我國國家規定，標準壓力p=100KPa2、手冊上一般選T=298.15K為參考溫度標準摩爾生成焓標準狀態時由指定單質生成單位物質的量的純物質B時反應的焓變表示符號：fHm（298.15K）, 常用單位： KJmol-1f表示生成反應, 表示標準狀態，m表示反應進度為1mol，即該生成反應的產物必定是“單位物質的量”生成反應方程式寫法唯一，指定單質通常指標準壓力和該溫度下最穩定的單質，且指定單質fHm =0生成焓的負值越大，表明該物質鍵能越大，對熱越穩定反應的標準摩爾

11、焓標準狀態下,反應進度 = 1mol 的焓變rHm（298.15K）= vBfHm（298.15K）a A (l) + b B (aq) = g G (s) + d D (g)rHm=gfHm(G,s)+dfHm(D,g)-afHm(A,l)+ bfHm(B,aq)B標準狀態1、我國國家規定，標準壓力p=100KPa標準摩爾理想氣體狀態方程PV=nRTR(摩爾氣體常)=8.314J.mol-1K-1化學計量數0=VBB1、 B 稱為反應中物質B 的化學計量數2、反應物： B為負；產物：B為正。反應進度=nB/vB=nB()-nB(0)/vB1、d為微分符號，表示微小變化2、nB為物質B的物質的

12、量3、單位為摩爾（mol）4、與化學反應方程式有關某化學反應放出或吸收的熱量Q=-csms(T2-T1) =-csmsT=-CsTq:反應熱，系統放熱為負，吸熱為正cs:吸熱介質的比熱容,JKg-1K-1ms:介質的質量Cs:介質的熱容，JK-1 ，Cs= csmsT:介質終態溫度T2與始態溫度T1之差摩爾反應熱qm=q/ 單位：Jmol-1，具有強度性質B理想氣體狀態方程PV=nRTR(摩爾氣體常)=8.314J.熱力學第一定律U=U2-U1=q+w1、系統從環境吸收熱（q），從環境得功（w）2、封閉系統有始態（U1）變到終態（U2）功（w）w=w體+ww體= p(V2 V1)= pV等容反

13、應熱 ( qv )qv = U等容，不做非體積功：dV=0，故= pV= 0，又w=0，故w=w+ w體=0等壓反應熱 ( qp )qp = U + p(V2V1)等壓，不做非體積功：p=p外，w=0，故w=-pV+w=-p(v2-v1)熱力學函數焓HH=U+pv等壓,不做非體積功:U=U2-U1= qp- p(V2V1)qp=(U2+pV2)-(U1+pV1)H是狀態函數，單位為J焓變qp=H2-H1=H等壓不做非體積功:H0，系統吸熱熱力學第一定律U=U2-U1=q+w1、系統從環境吸收熱（qp = qv + pv+U1等溫等壓和等溫等容：qp = Hp=Up+pV, qv = Uv由蓋斯

14、定律可得Up=Uv+U1qp qv U H等溫等壓和等溫等容，凝聚相（液態和固態）p 0, V 0，T=0， qp = Hp=Up+pV, qv = Uv ，Up=Uv+U1又U1=q+w= q pV 0故qp = Hp Up，UpUvqp,m=qv,m+v(Bg)RT等溫，理想氣體（對外做功為0）：T=0，w=0，故U1=q+w= q pV =0又V=n(Bg) RT/p, =nB/vBrHm=rUm+v(Bg)RTqm=q/ , qp = Hp, qv = UvBBBqp = qv + pv+U1等溫等壓和等溫等容：qp 標準摩爾生成焓fHm（298.15K）1、常用單位： KJmol-12、f表示