第二章化学热力学基础与化学平衡 Chapter 2 The Basis of Chemical Thermodynamics and Chemical equalibrium 热力学是热和温度的科学,把热力学应用于化学,称为化学热力学 §2-1化学热力学的体系与状态 The systems and states of Chemical Thermodynamics 化学热力学的特点和范围 在研究化学反应时,人们总会思考一些问题:当几种物质放在一起时,a.能否发生反 应?b.反应速率多大?c.会发生怎样的能量变化?d.到什么程度时反应达到平衡 e.反应机理如何? 1.化学热力学的范围 a、c、d属于化学热力学问题,而b、e属于化学动力学问题 热力学研究范围为:化学反应方向,限度以及伴随能量的变化 2.特点: (1)化学热力学解决化学反应中能量是如何转换的—一能量守恒定律,解决上面问题 中的c—热力学第一定律。 (2)化学热力学解决在指定条件下,化学反应朝哪个方向进行以及反应的限度,解决 上面问题中的a、d——热力学第二定律 这两个定律是人类对含有极大量质点物质长期实践中总结出来的,这两个定律可以用 数学式表示,但无法用数学来证明 3.局限性 对于个别分子、原子的性质,即微观粒子的性质的解决是无能为力的,所以对于被研 究对象无需知道过程的微观进程,更不需要物质结构方面的知识。 化学热力学研究问题时没有时间概念,不涉及变化过程的速率问题 二、体系和环境( System& Surrounding) 1.定义( Definition):在热力学中,被指定为研究的对象称为体系;与体系密切相关 的周围部分称为环境 2.体系的分类( Classification of system) (1)敞开体系( opened system):体系与环境之间既有能量交换,又有物质交换。 (2)封闭体系( closed system):体系与环境之间有能量交换,无物质交换。 (3)孤立体系( isolated system):体系与环境之间既无能量交换,又无物质交换。 (4)孤立体系虽然罕见,但也是一种思考问题的方法,因为把体系和环境加起来,就 是孤立体系。“宇宙”=体系+环境 为了描述体系所处的状态,我们必须要有特定的一些变数26 第二章 化学热力学基础与化学平衡 Chapter 2 The Basis of Chemical Thermodynamics and Chemical Equalibrium 热力学是热和温度的科学，把热力学应用于化学，称为化学热力学。 §2-1 化学热力学的体系与状态 The Systems and States of Chemical Thermodynamics 一、化学热力学的特点和范围： 在研究化学反应时，人们总会思考一些问题：当几种物质放在一起时，a．能否发生反 应？b．反应速率多大？c．会发生怎样的能量变化？d．到什么程度时反应达到平衡？ e．反应机理如何？ 1．化学热力学的范围: a、c、d 属于化学热力学问题，而 b、e 属于化学动力学问题。 热力学研究范围为：化学反应方向，限度以及伴随能量的变化 2．特点： (1) 化学热力学解决化学反应中能量是如何转换的──能量守恒定律，解决上面问题 中的 c——热力学第一定律。 (2) 化学热力学解决在指定条件下，化学反应朝哪个方向进行以及反应的限度，解决 上面问题中的 a、d ——热力学第二定律。 这两个定律是人类对含有极大量质点物质长期实践中总结出来的，这两个定律可以用 数学式表示，但无法用数学来证明。 3．局限性 对于个别分子、原子的性质，即微观粒子的性质的解决是无能为力的，所以对于被研 究对象无需知道过程的微观进程，更不需要物质结构方面的知识。 化学热力学研究问题时没有时间概念，不涉及变化过程的速率问题。 二、体系和环境（System & Surrounding） 1．定义（Definition）：在热力学中，被指定为研究的对象称为体系；与体系密切相关 的周围部分称为环境。 2．体系的分类（Classification of system） (1) 敞开体系（opened system）：体系与环境之间既有能量交换，又有物质交换。 (2) 封闭体系（closed system）：体系与环境之间有能量交换，无物质交换。 (3) 孤立体系（isolated system）：体系与环境之间既无能量交换，又无物质交换。 (4) 孤立体系虽然罕见，但也是一种思考问题的方法，因为把体系和环境加起来，就 是孤立体系。“宇宙” = 体系 + 环境 为了描述体系所处的状态，我们必须要有特定的一些变数