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热力学第一定律(能量守恒和转化)
- △U=Q+W
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盖斯定律
- 化学反应热效应和反应途径无关,只取决于始态和终态
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熵——自发变化
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自发变化
- 能量
- 混乱度
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熵
- eg:S(g)>S(l)>S(s)
- 标准熵
- 化学反应熵变
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吉布斯定律
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化学反应方向的判据
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△G=△H-T△S
- △G>0不能自发
- △G<0能自发
- △G=0平衡
- 标准摩尔生成Gibbs函数
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Gibbs函数判据的应用
- 判断化学反应进行的方向和限度
- 估算反应发生的温度
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寻找耦合反应
- 非自发反应变为自发反应
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化学反应的热效应
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等容反应热
- △U=Q
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等压反应热
- Qp=△H
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标准状态Θ
- 气体:pΘ=100kPa
- 液体和固体:标准气压下的纯液体纯固体
- 溶液:cΘ=1mol/L
bΘ=1mol/kg
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热化学方程式
- 注明物质状态
- 默认:298.15K 100kPa
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焓
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标准摩尔生成焓△fHmΘ
- T,标准压力,由最稳定单质生成1mol某物质
PS:白磷被选定为磷的最稳定物质
- 标准摩尔燃烧焓△cHmΘ(B,相态,T)
- 化学反应的标准摩尔焓变
△fHmΘ
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基本概念
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系统和环境
- 封闭系统
- 孤立系统
- 敞开系统
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状态和状态函数
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状态
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热力学平衡状态
- 热平衡:温度相同
- 力平衡:无不平衡力存在
- 相平衡
- 化学平衡
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状态函数(只与始态终态有关)
- pV=RT
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过程和途径
- 等压,等容,等温,循环,绝热,可逆
- 热(Q)与功(W)
- 热力学能(内能U)
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计量式与反应进度
- ξ=△n(b)/ν(B)
- 都是非状态函数
- △U=Q+W
W=P△V