第二章化学反应的一般原理 10 运动的动能和体系整体处于外力场中具有的位能。 <1>热力学能是状态函数，一定的状态下有一定的U值，同一体系、同一状态时，不可能有 不同的U值。而不同体系或同一体系不同状态时则可能有相同的U值。 <2>U的绝对数值是不可求的，只能测出反应前后U的变化值△U △U=U一U <3U为容量性质，具有加合性，采用能量单位：J或k。 ⅱ热力学第一定律（能量守恒定律） 定律：在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式。转化过程中， 能量的总值不变】 数学表达式：△U-(Q+W)=0即：△U=Q+W §2-2热化学 一、化学反应的热效应（反应热） ,当系统不作非体积功，并使体系终态温度恢复到始态温度， 中放出或吸收的热量称为该反应的反应热。 1.恒容反应热 在不作非体积功的情况下，恒容过程的V=V即△V=O 体积功W=P△V=0则△U=Ov 即：恒容过程中体系所吸收的能量Q全部用来增加体系的内能 2.恒 压反应热 恒压过程通常是在敞口容器中进行的。P=P始=P% 由于体系只做体积功，.W=一P△V,则△U=Qp-P△V 3.体系的焓与反应的焓变 格：在恒压和不作非体积功的条件下，由能量守恒定律 △U=QP-PAV Q=△U+P△V=U2-U1+PV2-VHU2+PV2)-(U1+PV) 两括号中的内容相同，且均为状态函数（状态2一状态1），因此人为定义出一个新的状态 函数焓(H)。 定义：H=IJ+DV <I>U、P、V均为状态函数，“H也是状态函数 ∴格的变化量△H只与始态与终态有关，与途径无关。 △H=H悠一H# 在恒压不作非体积功的条件下，Q=△H <2>,U的绝对值不可测，H的绝对值也不可测，但可以通过恒压反应热求出：△H=QP <3>烙是体系的容量性质，具有加合性。 焓变：<1>：△H=QP.△H与Qp的符号相同，吸热为“+”，放热为“ <2>反应的△H受温度的影响比较小，故可用298K下的△H代替其它温度下的△H。 <3>·.·AU=O+WO=AIJ-W 在恒压及不做非体积功的条件下：Q=△U十P△V=△H 在反应物和生成物都是周态和液态时，反应的△V很小，P△V可以忽略 ,故△H≈△U 在有气体参与的反应中，P△V=△nRT,则△H=△U+△nRT(△n为气体摩尔数的变化量.) 第二章 化学反应的一般原理 10 运动的动能和体系整体处于外力场中具有的位能。 <1>热力学能是状态函数，一定的状态下有一定的 U 值，同一体系、同一状态时，不可能有 不同的 U 值。而不同体系或同一体系不同状态时则可能有相同的 U 值。 <2>U 的绝对数值是不可求的，只能测出反应前后 U 的变化值ΔU。 ΔU=U 终－U 始 <3>U 为容量性质，具有加合性，采用能量单位：J 或 kJ。 ii. 热力学第一定律（能量守恒定律） 定律：在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式。转化过程中， 能量的总值不变。 数学表达式：ΔU－（Q＋W）=0 即：ΔU=Q＋W §2-2 热化学 一、化学反应的热效应（反应热） 定义：系统发生化学变化时，当系统不作非体积功，并使体系终态温度恢复到始态温度， 则在这一过程中放出或吸收的热量称为该反应的反应热。 1．恒容反应热 在不作非体积功的情况下，恒容过程的 V 终=V 始 即ΔV=0 体积功 W=PΔV=0 则ΔU=QV 即：恒容过程中体系所吸收的能量 QV 全部用来增加体系的内能。 2．恒压反应热 恒压过程通常是在敞口容器中进行的。P 终=P 始=P 外 由于体系只做体积功，∴W=－PΔV，则ΔU=QP－PΔV 3．体系的焓与反应的焓变 焓：在恒压和不作非体积功的条件下，由能量守恒定律， ΔU= QP－PΔV QP=ΔU＋PΔV=U2－U1＋P(V2－V1)=( U2＋P V2)－(U1＋P V1) 两括号中的内容相同，且均为状态函数(状态 2－状态 1 )，因此人为定义出一个新的状态 函数焓（H）。 定义：H=U+PV <1>∵U、P、V 均为状态函数，∴H 也是状态函数。 ∴焓的变化量ΔH 只与始态与终态有关，与途径无关。 ΔH=H 终－H 始 在恒压不作非体积功的条件下，QP=ΔH <2>∵U 的绝对值不可测，∴H 的绝对值也不可测，但可以通过恒压反应热求出：ΔH= QP <3>焓是体系的容量性质，具有加合性。 焓变：<1>∵ΔH= QP ∴ΔH 与 Qp 的符号相同，吸热为“+”，放热为“—”。 <2>反应的ΔH 受温度的影响比较小，故可用 298K 下的ΔH 代替其它温度下的ΔH。 <3>∵ΔU= Q+W Q=ΔU—W 在恒压及不做非体积功的条件下：QP=ΔU＋PΔV=ΔH 在反应物和生成物都是固态和液态时，反应的ΔV 很小，PΔV 可以忽略，故ΔH≈ΔU 在有气体参与的反应中，PΔV=△nRT，则ΔH=ΔU＋△nRT （△n 为气体摩尔数的变化量。）