第3章化学反应的基本原理 CHAP.3 FUNDAMENTALS OF CHEMICAL REACTION 3.1.1能量守恒定律能量守恒定律（热力学第一定律） 在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转变为另一种形式，在转化的过程中能量的总值不变 1.热力学有关术语： (1)系统和环境：系统（又称体系）：所要研究的物质或空间.系统可以是实际的.或想象的 环境：系统之外与系统密切相关的那部分物质或空间。 系统的分类：敏开系统： 封闭系统 隔离系统.（②）过程和途径： 过程：系统状态发生变化时，状态变化的经过 基本过程：恒温： A70: 恒容： △0： 恒压： △0： 绝热 途径：系统由同一始态变到同一终态的不同具体方式。 开系统：与环境有物质交换也有能量交换 隔离系统：与环境无物质、能量交换 封闭系统：与环境无物质交换有能最交换 (3)状态和状态函数 状态：系统一切宏观性质(T、D、K皿、△等)的综合. 状态函数： 强度性质：如不P、△.无加和性，与物质的量无关： 容量性质：如K皿有加和性，与参与变化的物质的量有关 PY -HRT-MRT 状态函数的特征：状态函数之间彼此有联系，相互制约：状态函数的数值大小只与系统所处的状态有关，当 系统状态发生改变时，状态函数的增量只与系统的始终态有关而与途径无关 (④热和功：热(0：系统、环境间因温差而引起能最的交换，就有热最的传递（放热或吸热） 这种过程为“自发过程” 功（前：热力学中把热以外的其它各种被传递的能量， 功的形式：体积功： 非体积功：机械功，表面功，电功等 注意两点：热和功不是状态函数：如小球从山顶滚下，摩擦生热和作功与具体途径一一对应 热和功正、负号的规定， 按IUPAC规定.0>0.厘)0均表示系统能量增加 (体书仍采用习惯规定，故功的正负号规定正好相反) (⑤)热力学能(0（又称为内能）：系统中一切形式能量的总和.包括系统中原子、分子、离子的动能（平动、 转动等)、化学键能以及核能等 热力学能的特点：是状态函数：具有加和性： 一定条件下与物质的量成正比： 1.无绝对值， 热、功和热力学能的单位均为能量单位：k灯或J,第 3 章 化学反应的基本原理 CHAP.3 FUNDAMENTALS OF CHEMICAL REACTION 3.1.1 能量守恒定律能量守恒定律(热力学第一定律) 在任何过程中,能量不会自生自灭,只能从一种形式转变为另一种形式,在转化的过程中能量的总值不变. 1.热力学有关术语: (1)系统和环境:系统(又称体系):所要研究的物质或空间.系统可以是实际的,或想象的. 环境: 系统之外与系统密切相关的那部分物质或空间. 系统的分类: 敞开系统; 封闭系统; 隔离系统.(2)过程和途径: 过程: 系统状态发生变化时,状态变化的经过. 基本过程: 恒温; ΔT=0; 恒容; ΔV=0; 恒压; Δp=0; 绝热. Q=0. 途径:系统由同一始态变到同一终态的不同具体方式. 敞开系统: 与环境有物质交换也有能量交换. 隔离系统: 与环境无物质、能量交换 封闭系统: 与环境无物质交换有能量交换. (3)状态和状态函数: 状态:系统一切宏观性质(T、p、V、m、△等)的综合. 状态函数: 强度性质:如 T、p 、△. 无加和性,与物质的量无关; 容量性质:如 V、m. 有加和性,与参与变化的物质的量有关. RT M m nRTpV == 状态函数的特征:状态函数之间彼此有联系,相互制约; 状态函数的数值大小只与系统所处的状态有关,当 系统状态发生改变时, 状态函数的增量只与系统的始终态有关而与途径无关. (4)热和功:热(Q): 系统、环境间因温差而引起能量的交换,就有热量的传递(放热或吸热). 这种过程为“自发过程”. 功(W):热力学中把热以外的其它各种被传递的能量. 功的形式: 体积功; 非体积功: 机械功,表面功,电功等. 注意两点:热和功不是状态函数;如小球从山顶滚下,摩擦生热和作功与具体途径一一对应. 热和功正、负号的规定. 按 IUPAC 规定,Q > 0,W > 0 均表示系统能量增加. (本书仍采用习惯规定,故功的正负号规定正好相反.) (5)热力学能(U)(又称为内能):系统中一切形式能量的总和.包括系统中原子、分子、离子的动能(平动、 转动等)、化学键能以及核能等. 热力学能的特点:是状态函数;具有加和性; 一定条件下与物质的量成正比; 1. 无绝对值. 热、功和热力学能的单位均为能量单位: kJ 或 J . 1