2.能量守恒关系：系统与环境之间的能量转换和交换往往是以热和功的形式表现出来。 设一封闭系统，始态的热力学能为,当此系统从环境吸热？同时对环境做功，使该系统终态的热力学能 变为②，那么，系统的热力学能增量是多少呢？ 根据能量守恒定律： 2=巧+(0-m 所以：△U=2-巧=Q-丽上式就是热力学第一定律的数学表达式 (按新规定则应该是△ 0+防 3.1.2化学反应中的能量变化 1,恒压反应热和反应焓变 反应热：发生化学反应时，若系统不做非体积功，等温条件下（即反应终态温度恢复到始态温度）系统所吸收 或放出的热量， （)恒压反应热与反应培变：多数化学反应在散口容器中进行（恒压=2=P环），一般只做体积功.这 种过程的反应热就是恒压反应热(. 据热力学第一定律，△U=2-W=2-p环△V =△+p环△=(2-)+(2吃-m) =(吃+2吃)-(+m) 定义：I+pV=H,并称为格： 因此，2=-=△ 八H就称为系统的铃变」 故恒压反应热在数值上等于系统的焓变 一般反应在恒压下进行，故系统焓增加（△H〉0），表明系统在过程中吸收了热量(？〉0).所以，对于吸热 反应△H>0:对于放热反应△H(0. (②)焓的特点：也是状态函数： 可以理解为物质的热含量，但无法确定其绝对值.(3)△U与△H的关系：对于恒压反应，2=△H, 因此，△=2-p△V=△H-p△.△H-△=D△V=W体积功即恒压下（△H-△0，就是系 统经由恒压过程发生变化时所做的体积功(△) 只有固、液体参与的反应：△V变化不大，故△△有气体参与的反应：△H-△U=p△V=p(吃- h)=(2 m)=(△R 例如2H2(g)+02(g)→2H20(g),△￡Pm=-483.64kJ·mo1-1,△n=-1,可求得： △H-△U=(△R7=(-1)×8.314×10-3X298.15=-2.479kT·mo1-1 因此，对于气体参与的反应，一般也可认为△△ 例题：己知C66(1)+15/202(g)®6002(g)+3H20(1),在298.15R,101325Pa时△U=-3165.74kJ·mo1-1 求反应的 解：反应在常温常压下进行，则： 0元△H=△U+(△dRF-3165.74+(6-7.5)×8.314×10-3×298.15 =-3169.46kJ·mo1-1 注意R单位！！ 2.执化学反应方程式 热化学反应方程式：表示化学反应及其热效应关系 例如：22(g)+02(g)2H20(g),△rHm-483.64kJ·mo1-1 热化学反应方程式中，符号△Pm为标准摩尔反应（或标准摩尔反应热），其中上标“。”指标准态：下标 “r”指反应：“m”表示参与反应各物质按给定方程式进行了完全反应. 2 2 2.能量守恒关系:系统与环境之间的能量转换和交换往往是以热和功的形式表现出来. 设一封闭系统,始态的热力学能为 U1,当此系统从环境吸热 Q,同时对环境做功 W,使该系统终态的热力学能 变为 U2,那么,系统的热力学能增量是多少呢? 根据能量守恒定律: U2 = U1 + (Q - W) 所以: △U = U2 - U1 = Q - W 上式就是热力学第一定律的数学表达式. (按新规定则应该是△U = Q + W) 3.1.2 化学反应中的能量变化 1.恒压反应热和反应焓变: 反应热:发生化学反应时,若系统不做非体积功,等温条件下(即反应终态温度恢复到始态温度)系统所吸收 或放出的热量. (1)恒压反应热与反应焓变:多数化学反应在敞口容器中进行(恒压 p1 = p2 = p 环), 一般只做体积功.这 种过程的反应热就是恒压反应热(Qp). 据热力学第一定律, △U = Qp - W = Qp - p 环△V Qp = △U + p 环△V = (U2 - U1) + (p2V2 - p1V1) Qp = (U2 + p2V2) - (U1 + p1V1) 定义:U + pV = H ,并称为焓. 因此, Qp = H2 - H1 = △H △H 就称为系统的焓变. 故恒压反应热在数值上等于系统的焓变. 一般反应在恒压下进行,故系统焓增加(△H > 0),表明系统在过程中吸收了热量(Qp > 0).所以,对于吸热 反应△H > 0; 对于放热反应△H < 0. (2)焓的特点:也是状态函数; 可以理解为物质的热含量,但无法确定其绝对值.(3) △U 与△H 的关系:对于恒压反应, Qp = △H , 因此, △U = Qp - p △V = △H - p △V∴ △H - △U = p △V = W 体积功即恒压下(△H - △U),就是系 统经由恒压过程发生变化时所做的体积功(p △V) 只有固、液体参与的反应: △V 变化不大,故△H≈ △U-有气体参与的反应: △H - △U = p △V = p(V2 - V1) =(n2 - n1)RT =(△n)RT 例如 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O(g), △fH o m = -483.64 kJ·mol-1, △n = -1,可求得: △H - △U = (△n)RT = (-1)×8.314×10-3×298.15 = -2.479 kJ·mol-1 因此,对于气体参与的反应,一般也可认为△H≈△U . 例题:已知 C6H6(l) + 15/2O2(g) ® 6CO2(g) + 3H2O(l) ,在 298.15K,101325Pa 时△U = -3165.74kJ·mol-1. 求反应的 Qp. 解: 反应在常温常压下进行,则: Qp= △H = △U + (△n)RT= -3165.74 + (6 -7.5)×8.314×10-3×298.15 = -3169.46kJ·mol-1 注意 R 单位!! 2.热化学反应方程式: 热化学反应方程式:表示化学反应及其热效应关系. 例如:2H2(g) + O2(g) 2H2O(g), △rH o m = -483.64 kJ·mol-1 热化学反应方程式中,符号△rH o m 为标准摩尔反应焓(或标准摩尔反应热),其中上标“o”指标准态;下标 “r”指反应;“m”表示参与反应各物质按给定方程式进行了完全反应