大学化学第二版科学出版社第一章第一节.ppt

主讲主讲: :刘燕刘燕 江苏大学化学化工学院江苏大学化学化工学院学习学习《《大学化学大学化学》》的有关方法和说明的有关方法和说明一、一、《《大学化学大学化学》》的地位和作用的地位和作用： 1.1.化学工业是国民经济的支柱产业各行各业都离不开化学化工化学工业是国民经济的支柱产业各行各业都离不开化学化工产品产品, ,而化工产品又来自于化学工业而化工产品又来自于化学工业 2.2.《《大学化学大学化学》》是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术和管是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课理人才的必修基础课 3.3.掌握有关化学的思维方法、有利于以后的工作和科学研究掌握有关化学的思维方法、有利于以后的工作和科学研究二、二、 化学的定义化学的定义 化学是在原子和分子水平上，研究物质组成、结构、化学是在原子和分子水平上，研究物质组成、结构、 性能及其性能及其变化规律和变化过程中能量关系的科学变化规律和变化过程中能量关系的科学三、三、 化学的分类化学的分类（五大分支） 按照研究对象或研究目的不同，可划分为五大分支学科：按照研究对象或研究目的不同，可划分为五大分支学科： 无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学和物理化学。

无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学和物理化学（（1 1）无机化学：）无机化学：研究无机物的组成、结构、性质和无机化学研究无机物的组成、结构、性质和无机化学 反应与过程的化学反应与过程的化学2 2）有机化学：）有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的化学，也有人研究碳氢化合物及其衍生物的化学，也有人 称之谓称之谓““碳的化学碳的化学””3 3）高分子化学：）高分子化学：研究链状大分子的合成、大分子的链结构研究链状大分子的合成、大分子的链结构 和聚集态结构，以及大分子聚合物作为高分和聚集态结构，以及大分子聚合物作为高分 子材料的成型及应用子材料的成型及应用4 4）分析化学：）分析化学：用来测量和表征物质的组成和结构的学科用来测量和表征物质的组成和结构的学科 （（5 5）物理化学：）物理化学：研究所有物质系统的化学行为的原理、规律研究所有物质系统的化学行为的原理、规律 和方法的学科。

和方法的学科 上述学科不断交叉、渗透、融合，界限越来越模糊，综合性越来越强上述学科不断交叉、渗透、融合，界限越来越模糊，综合性越来越强 《《大学化学大学化学》》就属于一门综合性的学科涉及无机、有机、分析、物就属于一门综合性的学科涉及无机、有机、分析、物化等四、本教材的内容四、本教材的内容 理论化学（上篇：讲授）理论化学（上篇：讲授） 应用化学（下篇：自学）应用化学（下篇：自学） 实验化学（实验化学（ 实验课实验课 ）） 五、学习方法五、学习方法 1 1、听：、听： 听课；充分利用好课堂时间，解决问题听课；充分利用好课堂时间，解决问题 2 2、做：、做： 做好课堂笔记、作业和实验做好课堂笔记、作业和实验 3 3、看：、看： 认真观察实验现象，结合理论进行解释认真观察实验现象，结合理论进行解释六、考核办法六、考核办法 1、平时成绩：、平时成绩： 上课情况、作业情况上课情况、作业情况 10% 2、实验成绩：、实验成绩： 实验情况、实验报告实验情况、实验报告 20% 3、期终考核：、期终考核： 试卷试卷 70%1.1 1.1 热化学与能量变化热化学与能量变化1.2 1.2 化学反应进行的方向和吉布斯函数变化学反应进行的方向和吉布斯函数变 1.3 1.3 化学反应进行的程度和化学平衡化学反应进行的程度和化学平衡1.4 1.4 化学反应进行的快慢和反应速率化学反应进行的快慢和反应速率 第一章 化学反应的基本原理导导 言言本章内容：本章内容：a 指定条件下能否发生反应？指定条件下能否发生反应？(反应自发性）反应自发性） b 反应可以进行到什么程度？反应可以进行到什么程度？(反应限度）反应限度） c 反应的快慢如何？反应的快慢如何？ (反应速率）反应速率）学习方法：学习方法：1、只研究宏观性质的变化、只研究宏观性质的变化,不考虑物质的微观结构；不考虑物质的微观结构； 2、只需了解反应的始、终态，不考虑反应过程。

只需了解反应的始、终态，不考虑反应过程1.1 热化学与能量转化热化学与能量转化1.1.1 基本概念基本概念一一. 系统和环境系统和环境系统的分类系统的分类 ------依据系统与环境有无物质和能量的交换依据系统与环境有无物质和能量的交换 系统名称系统名称 物质交换物质交换 能量交换能量交换 敞开系统敞开系统 有有 有有 封闭系统封闭系统 无无 有有 孤立孤立(隔离隔离)系统系统 无无 无无(2) 环境环境(environment): 系统之外与系统又有直接联系的其它部分称为系统之外与系统又有直接联系的其它部分称为环境环境 (1) 系统系统 (system): 人为划定的被研究对象称为人为划定的被研究对象称为系统系统(之前称为体系之前称为体系)。

热化学与能量转化 —系统与环境说明1、系统与环境之间可有明确的界面亦可有、系统与环境之间可有明确的界面亦可有一假想的界面一假想的界面2、系统的选择是人为划定的的，依据所、系统的选择是人为划定的的，依据所讨论问题的需要而定讨论问题的需要而定3、化学热力学主要研究封闭系统、化学热力学主要研究封闭系统热化学与能量转化热化学与能量转化——相相二、相（二、相（phase)phase)1 1、物质的聚集状态、物质的聚集状态 物质在一定的温度和压力下所处的相对稳定的状态，物质在一定的温度和压力下所处的相对稳定的状态， 称为称为物质的聚集状态物质的聚集状态 ( 通常有气、液、固三态通常有气、液、固三态) ) 2 2、相、相 系统中任何具有相同的物理性质和化学性质的组成均系统中任何具有相同的物理性质和化学性质的组成均 匀的部分，称为匀的部分，称为相相也可分为气、液、固三相）（相也可分为气、液、固三相） 说明说明:（（1 1）气态物质，无论包含多少种气体，也总是形成一个相气态物质，无论包含多少种气体，也总是形成一个相。

（因为气体可以无限均匀混合）（因为气体可以无限均匀混合） （（2 2）液态混合物可形成一相、两相和多相液态混合物可形成一相、两相和多相 （如水（如水- -酒精，为一相；酒精，为一相； 水水- -油，为两相）油，为两相） （（3 3）固态物质，每一种物质为一个相；同一物质不管分成多少部分）固态物质，每一种物质为一个相；同一物质不管分成多少部分 都是同一个相都是同一个相 （如铁、食盐等如铁、食盐等) ) （（4 4）相与相之间是有明确界面的，如果界面发生了变化，则系统的）相与相之间是有明确界面的，如果界面发生了变化，则系统的 一些性质也要发生变化一些性质也要发生变化（密度、组成等）如水（密度、组成等）如水——冰）冰）热化学与能量转化热化学与能量转化——状态和状态函数状态和状态函数三、状态和状态函数三、状态和状态函数⒈ ⒈ 状态状态(state) 由一系列描述系统性质的物理量所确定下来的系统由一系列描述系统性质的物理量所确定下来的系统的存在形式，称为系统的的存在形式，称为系统的状态。

状态如（如PV=nRT) ⒉ ⒉ 状态函数状态函数(state function) 用来描述系统状态的物理量用来描述系统状态的物理量, ,称为系统的称为系统的状态函数状态函数 （如（如 P、、V、、T、、U、、H 等）等） 特点特点: : ①①状态函数的变化值状态函数的变化值△△只取决于体系的始态和终态只取决于体系的始态和终态, , 与变化的途径无关与变化的途径无关 水水(323K)终态终态△△T =T2-T1= 25K 水水(373K)水水(273K)水水(298K)始态始态②②状态函数的数学组合仍是状态函数状态函数的数学组合仍是状态函数. .如如ρ= m/V热化学与能量转化热化学与能量转化 — 过程与途径过程与途径四、过程和途径四、过程和途径1.1.过程过程 系统的状态发生变化系统的状态发生变化, 从始态到终态从始态到终态, 称为一个热力学过程称为一个热力学过程, 简称简称过程。

过程 过程又分为可逆过程和不可逆过程过程又分为可逆过程和不可逆过程2.2.途径途径 (path) 完成变化过程的具体步骤，称为途径完成变化过程的具体步骤，称为途径说明说明: (1)(1)一个过程可由多种不同的途径来实现一个过程可由多种不同的途径来实现 (2)(2)状态函数的改变量状态函数的改变量△△只与过程的始态和终态有关只与过程的始态和终态有关, , 与途径无关与途径无关. .（如（如△△V、、△△U、、△△H、、△△T等等) ) 热化学与能量转化热化学与能量转化——热和功热和功 五、热和功五、热和功 1 1、热、热 ( heat , Q） 体系和环境间因存在体系和环境间因存在温度差温度差而传递的能量而传递的能量 2 2、功、功 ( work, W ) 除热以外除热以外其它各种形式其它各种形式传递的能量传递的能量, ,统称为功统称为功 W ＝＝W(体积功体积功) + W′(非体积功非体积功) 说明说明：a a 热力学规定：热力学规定： 吸热为正吸热为正（（Q＞＞0，放热为负，放热为负（（Q＜＜0）；）； 得功为正得功为正（（W＞＞0，，做功为负做功为负( (W＜＜0)0)。

b.b.体积功体积功W（膨胀功，（膨胀功，expansileexpansile work work）） 在恒定外压下在恒定外压下 W ＝＝ －－ p外外 • △ △V C.C.热和功不是体系的状态函数热和功不是体系的状态函数, ,它们是途径函数它们是途径函数六、反应进度六、反应进度(ξ) 1. 1.定义：定义：反应进度是反应进度是用来定量地描述和表征化学反应进行程度的物用来定量地描述和表征化学反应进行程度的物理量符号：符号：ξξ，单位：，单位：mol2.2.化学反应的一般形式：化学反应的一般形式： 对于某一反应对于某一反应：： aA + bB = dD + eE 可写为可写为：： 0 = dD + eE – aA – bB 若用若用R表示反应系统中任一物质表示反应系统中任一物质, ,则上式可简写为：则上式可简写为： 其中其中: : Σ---表示对通式表示对通式vRR求和求和; R ---表示反应式中的各物质；表示反应式中的各物质； vR ---表示物质表示物质R对应的化学计量数对应的化学计量数, 量纲为量纲为1, 对反应物对反应物 取取负值负值(-)，，对生成物对生成物取取正值正值(+)。

例如：例如：对上式：对上式： vA = -a ; vB = -b ; vD = d ; vE = e 0 =ΣvRR-----化学反应的一般式化学反应的一般式3.3.化学反应进度的数学表达式化学反应进度的数学表达式 对于任一反应对于任一反应：： 0 =ΣvR R 设反应开始时设反应开始时, ,物质物质R的反应进度为的反应进度为ξ=0，，物质的量为物质的量为nR(0). 设在反应进行至设在反应进行至t t时时, ,物质物质R R的反应进度为的反应进度为ξ=ξ, 物质的量为物质的量为nR(ξ). 物质物质R R的的物质的量的变化量为：物质的量的变化量为：△△nR = nR(ξ)－－ nR(0) 反应进度反应进度(ξ(ξ) )定义为：定义为： 反应反应进度的微变定义为：进度的微变定义为： dξ= dnR/vR ξ=△△nR/vR= [nR(ξ) - nR(0)]/vR 说说 明明: : (1) vR 符号符号: 反应物为反应物为负负(-)；；生成物为生成物为正正(+)。

(2) 化学反应进度（化学反应进度（ξ)的单位：的单位：mol (3)反应进度表示的意义：反应进度表示的意义：若若ξ=1, 表明发生了表明发生了1mol反应  例如例如: 合成氨反应的有关数据见下表试比较下列合成氨反应的有关数据见下表试比较下列 两个反应式中反应进度是否相同？两个反应式中反应进度是否相同？ 反应式反应式 (1) N2 + 3H2 = 2NH3 vR -1 -3 2 开始时物质的量开始时物质的量/mol 10 20 0 t 时刻物质的量时刻物质的量/mol 9 17 2则反应进度为则反应进度为: :结论结论: : 对于同一反应方程式对于同一反应方程式, ,用何种物质来表示反应进度用何种物质来表示反应进度 结果都是相同的。

结果都是相同的同理同理: : 反应式反应式（（2 2））的计算结果见下表：的计算结果见下表： 反应式（反应式（2）） 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) = NH3(g) vR -1/2 -3/2 1 开始时物质的量开始时物质的量/ mol 10 20 0 至至t 时物质的量时物质的量/ mol 9 17 2 △ △nR -1 -3 2 ξ= △△nR/vR 2 2 2 结论结论: : 反应进度与方程式的写法有关反应进度与方程式的写法有关, ,方程式写法不同方程式写法不同, ,反应反应 进度也不同。

进度也不同热化学与能量转化热化学与能量转化—反应进度反应进度 热化学与能量转化热化学与能量转化——热力学第一定律热力学第一定律1.1.2 热力学第一定律热力学第一定律1. 内能内能 U( internal energy ) 系统内部各种能量的总和称为系统内部各种能量的总和称为热力学能热力学能, ,也叫也叫内能内能. . 内能是系统的状态函数内能是系统的状态函数, ,内能变内能变△△U＝＝U2－－U1 , 只与始态和只与始态和终态有关终态有关, ,而与变化的途径无关而与变化的途径无关2.2.热力学第一定律热力学第一定律( (能量守恒能量守恒) ) 自然界的一切物质都具有能量自然界的一切物质都具有能量, ,能量有各种不同的形式，能量有各种不同的形式， 并且可以从一种形式转化为另一种形式并且可以从一种形式转化为另一种形式. .在转化过程中在转化过程中, , 能量的总值保持不变能量的总值保持不变 表达式为：表达式为： △△U ＝＝ Q ＋＋ W 热力学规定：热力学规定： 吸热吸热Q为为正正，放热，放热Q为负。

为负 得功得功W为为正正，做功，做功W为负1.1.3 化学反应的热效应和焓化学反应的热效应和焓1.1.化学反应的热效应化学反应的热效应（（heat of reaction) 在恒温在恒温、、只有体积功条件下只有体积功条件下, ,伴随化学反应所伴随化学反应所吸收吸收或或放出放出的热量的热量, ,称为化称为化学反应的热效应学反应的热效应, ,也叫也叫反应热 反应热分为两种反应热分为两种: : 恒容反应热恒容反应热(QV)和恒压反应热和恒压反应热(QP)(1)(1)恒容反应热恒容反应热( (QV) ) 是指化学反应在恒容是指化学反应在恒容 ( V1＝＝V2) 条件下的条件下的反应热在恒容和不做非体积功条件下：在恒容和不做非体积功条件下： ∵∵ V1 ＝＝ V2, △△V ＝＝ 0, W ＝＝- P△△V＝＝0, Q ＝＝QV ∴∴ △△U ＝＝ Q ＋＋ W ＝＝ QV 即：即： △△U ＝＝ QV 结论结论: :恒容过程的热效应在恒容过程的热效应在数值上数值上等于该系统在变化过程中的等于该系统在变化过程中的内能变。

内能变(3)(3)恒容反应热与恒压反应热的关系恒容反应热与恒压反应热的关系 (2) (2)恒压反应热恒压反应热(QP) 是指化学反应在等压是指化学反应在等压(P1＝＝P2)条件下的条件下的反应热 在等压和不做非体积功条件下在等压和不做非体积功条件下: : ∵∵ W = - P△△V ＝＝- P(V2－－V1 ) , Q ＝＝QP, 且且PV= nRT. ∴∴ △△U ＝＝ U2－－U1＝＝ QP - P(V2－－V1) = Qp- -△ △nRT又又 ∵∵ △△U ＝＝QV ∴∴ QV ＝＝ QP – △△nRT△△n 为反应后和反应前为反应后和反应前所有气体所有气体的物质的量之和的改变量的物质的量之和的改变量. .或或 QP ＝＝ QV + △△nRT[ [例例1-1] 1-1] 298.15K 时时, 向刚性密闭反应器中充入向刚性密闭反应器中充入1mol H2和和 0.5mol O2, 完全反应生成完全反应生成1mol 液态液态H2O 时放出热量时放出热量282.1kJ. 试计算该温度下生成试计算该温度下生成 2mol 液态液态 H2O时的恒压反应热时的恒压反应热. 解解: : 按题意按题意, ,反应式为反应式为: : H2(g) + 1/2O2 (g) = H2O (l) 1mol H2和和0.5mol O2, 完全反应生成完全反应生成1mol 液态液态H2O 时时: QV ＝＝-282.1kJ. △△n = [ 0 – (1 + 0.5) ] mol = -1.5molQP = QV + △△nRT = -282.1kJ + (-1.5mol)×8.314J·mol-1·K-1××298.15K×1010-3-3 =-285.8 =-285.8kJ 所以所以, 当生成当生成2mol 液态液态 H2O时的恒压反应热为时的恒压反应热为: (-285.8-285.8kJ) ×2 = -571.62 = -571.6kJ答答:该温度下生成该温度下生成 2mol 液态液态 H2O时的恒压反应热为时的恒压反应热为-571.6-571.6kJ. 则有则有 QP＝＝(U2－－U1 )＋＋P (V2－－V1 )＝＝(U2＋＋PV2)－－(U1 ＋＋PV1) 令：令： H ＝＝ U + P V 则则 ：： QP ＝＝ H2－－H1 ＝＝ △△H 根据根据 △△U ＝＝ U2－－U1 ＝＝ QP －－ P (V2－－V1)2.2.焓和焓变焓和焓变 说明说明: (1) 由于由于H = U + PV, 其中的其中的U、、P、、V 都是状态函数都是状态函数, , 所以焓也是系统的状态函数所以焓也是系统的状态函数. . 即即△△H只与始态和终态只与始态和终态 有关有关, ,与途径无关与途径无关. . (2) 对于恒压反应对于恒压反应: : 当当△△H>0, 表示表示吸热吸热反应反应; ; 当当△△H<0, 表示表示放热放热反应反应。

结论：结论：恒压过程的热效应在恒压过程的热效应在数值上数值上等于该系统在变化过程中的等于该系统在变化过程中的焓变焓变 即即：：△△H ＝＝ QP焓焓(enthalpy)焓变焓变1.1.4 化学反应的标准摩尔焓变化学反应的标准摩尔焓变1、、 Hess’Law（盖斯定律）（盖斯定律）ⅰⅰ在在恒压恒压或或恒容恒容的条件下的条件下, ,化学反应的热效应化学反应的热效应只与反应的始态和只与反应的始态和终态有关终态有关, ,而与变化途径无关而与变化途径无关（因为：（因为： Qv ＝＝△△U ；；Qp ＝＝△△H ); ⅱⅱ不管化学反应是一步完成，还是分几步完成不管化学反应是一步完成，还是分几步完成, ,该反应的该反应的热效热效应总值是相同应总值是相同的即 △△H = △△H1 + △△H2+ … [ [例题例题] ] 已知：在已知：在298.15k、、100 kPa时，时， (1) Ca (s) + C(石墨石墨) + 3/2O2(g) = CaCO3(方解石方解石), △△rHmө = -1206.92kJ•mol-1 (2) CaCO3(方解石方解石) = CaO(s) +CO2 (g) ，， △△rHmө = 178.3kJ•mol-1 求：求： 反应反应(3) Ca (s) +C(石墨石墨) + 3/2O2(g) = CaO(s) +CO2(g) 在在298.15k、、100 kPa 时的时的△△rHmө.  CaCO3(方解石方解石) CaO(s) + CO2(g) Ca (s)+ C(石墨石墨) + 3/2 O2 (g )即即 (3) = (1) + (2)根据盖斯定律得：根据盖斯定律得： △△rHm3＝＝ △△rHm1 + △△rHm2 ＝＝ -1206.92kJ•mol-1+ 178.3kJ•mol-1 ＝＝ -1028.62 kJ•mol-1答答:反应反应(3)的在的在298.15k、、100 kPa时的时的△△rHmө 为为-1028.62 kJ•mol-1.解：解：题中的三个反应式的关系如下图示：题中的三个反应式的关系如下图示：反应反应(2)反应反应(1)反应反应(3)2 2、热力学标准状态、热力学标准状态 (1)(1)标准态：标准态：为研究问题需要而选定的一个为研究问题需要而选定的一个公共参考状态公共参考状态 称为标准状态，简称称为标准状态，简称标准态标准态。

2)(2)标准态的规定：标准态的规定： 对于气体：对于气体： 温度温度T、、标准压力标准压力pө下下, ,其中其中: :p pө=100kPa=100kPa；； T没有规定没有规定, ,一般选用一般选用298.15K作为参考温度作为参考温度 对于溶液：对于溶液：pө = 100kPa, cө = 1.0mol•L-1 固体和纯液体固体和纯液体: T, pT, pө下，下，纯物质 3 3、反应的标准摩尔焓变、反应的标准摩尔焓变 对于任意反应对于任意反应 0 = ΣνRR, 在温度在温度T T和标准压力和标准压力p pө下下, ,反应进度为反应进度为1mol 时的焓变时的焓变, ,称为称为反应的标准摩尔反应的标准摩尔焓变 符符 号号: : △△rHmө(T) 单单 位：位：kJ•mol-1 (或或J•mol-1) r ——代表化学反应代表化学反应（（reaction）） m——代表代表1 1 摩尔反应摩尔反应（以反应式为基本单位）（以反应式为基本单位） ө ——代表热力学标准态代表热力学标准态 T—— 代表热力学温度代表热力学温度(K)(K)记为：记为： △ △fHmө(T) 单位：单位：kJ•mol-1(或或J•mol-1) f — formation；； 参考温度参考温度T为为298.15K。

(2)规定：规定： 1））298.15K时时, ,最稳定单质的标准摩尔生成焓等于零最稳定单质的标准摩尔生成焓等于零 2））298.15K时时, ,水合氢离子的标准摩尔生成焓等于零水合氢离子的标准摩尔生成焓等于零 据此据此, ,可获得其它化合物或其它水合离子在可获得其它化合物或其它水合离子在298.15K时的标准摩时的标准摩 尔生成焓的数据尔生成焓的数据, ,被列于本书附录被列于本书附录4 4中 设反应在指定温度设反应在指定温度T 和标准压力和标准压力pө下进行下进行, , 则则由最稳定单质由最稳定单质生成生成1mol某纯物质时的焓变某纯物质时的焓变, ,称为称为该物质的标准摩尔生成焓该物质的标准摩尔生成焓 (1)定义：定义：例如例如298.15K时时 C(s,石墨石墨) + O2(g) = CO2(g), △△rHmө=-393.509kJ·mol-1 则则 △△fHmө[CO2] =-393.509kJ·mol-1 4. 4.物质的标准摩尔生成焓物质的标准摩尔生成焓5.5.利用物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变利用物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 对于任意反应（对于任意反应（对于任意反应（对于任意反应（298.15K298.15K，标准态），标准态），标准态），标准态） a aA A + + b bB B = = d dD D + + e eE E△△rHmΘ2△△rHmΘ△△rHmΘ1=∑v vi △ △fHmө(反应物反应物)=∑v vi △ △fHmө(生成物生成物) 标准态标准态,298.15K 反应物反应物 标准态标准态,298.15K 生成物生成物 标准态标准态, 298.15K, 稳定单质稳定单质(1)(1)式式: :өөөөөөөvi : 化学计量系数化学计量系数, ,均取均取绝对值绝对值. . vR: 化学计量系数化学计量系数, 生成物生成物取正值（取正值（+ +），），反应物反应物取负值取负值(-).(-).(2)(2)式：式： 对于任意反应（对于任意反应（对于任意反应（对于任意反应（298.15K298.15K，标准态），标准态），标准态），标准态） a aA A + + b bB B = = d dD D + + e eE E△△rHmө＝＝∑vR△△fHmө(R)＝＝d△△fHmө(D) + e△△fHmө(E) + (-a)△△fHmө(A) + (-b)△△fHmө(B)[ [例例1]1] 已知已知: Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S• 9H2O(s), 查附录查附录4知知 Na2S(s)、、H2O(g) 和和 Na2S• 9H2O (s) 在在 298.15K时的标准摩尔生成焓分别是时的标准摩尔生成焓分别是 -372.86 kJ•mol-1、、 -241.82 kJ•mol-1 和和 -3079.41kJ•mol-1, 试计算该反应的标准摩尔焓变试计算该反应的标准摩尔焓变, 并指出并指出 是吸热反应还是放热反应？是吸热反应还是放热反应？△△rHmө(298.15K) ＝＝∑vi△△f Hmө(生成物生成物) - ∑vi△△f Hmө(反应物反应物) ＝＝ (-3079.41) - [ (-372.86) + 9×(-241.82) ] ＝＝ -530.17 kJ•mol-1 或按下式计算：或按下式计算： △△rHmө(298.15K) ＝＝∑vR△△fHm(R) = = 1×(-3079.41) + (-1)×(-372.86) + (-9)×(-241.82) = - 530.17 kJ•mol-1 ∵ ∵ △ △rHm< 0, ∴∴ 放热反应。

放热反应答：答：该反应的标准摩尔焓变是该反应的标准摩尔焓变是-530.17 kJ•mol-1,该反应是放热反应该反应是放热反应.解解: : 由题意知由题意知 Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S•9H2O(s) △△f Hmө(298.15K)/ kJ•mol-1 -372.86 -241.82 -3079. 41[ [练习练习] ] 查附录查附录4 4中各物质的标准摩尔生成焓的数据，试计算下列中各物质的标准摩尔生成焓的数据，试计算下列反应在反应在298.15K298.15K时的标准摩尔焓变时的标准摩尔焓变 CaO(s)+ H2O(l) ＝＝ Ca2+(aq) + 2OH-(aq) 解解: 查表可知查表可知 CaO(s) + H2O(l) ＝＝Ca2+(aq) + 2OH-(aq)△△fHmө(298.15K)/ kJ•mol-1 -635.09 -285.83 -542.83 -229. 99 △△rHmө(298.15K)＝＝∑vi△△fHmө(生成物生成物) -∑vi△△fHmө(反应物反应物) ＝＝ [(- 542.83) +2×(-229. 99)] - [(-635.09)+( -285.83)] ＝＝ - 81.89 kJ•mol-1 答答：该：该反应在反应在298.15K时的标准摩尔焓变为时的标准摩尔焓变为- 81.89 kJ•mol-1 .6.6.利用利用△△fHmө计算反应的标准摩尔焓变计算反应的标准摩尔焓变△△rHmө应注意的问题应注意的问题 1 1）书写反应式时要注明）书写反应式时要注明各物质的聚集状态各物质的聚集状态; ; ( g 、、l、、s、、aq). 2 2）计算时不要遗漏方程式中）计算时不要遗漏方程式中各物质的计量系数各物质的计量系数; ; 3 3）计算时应注意标准摩尔）计算时应注意标准摩尔生成焓值的正负号生成焓值的正负号; ; 4 4）当）当T≠298.15K, 若无相的变化若无相的变化, , 则则: : △△rHmө(T) ≈ △△rHmө(298.15K). ◆恒容条件下的体积功为什么等于零?1.体积功: δW = -P·dV “δW”---功的无穷小量功的无穷小量 ⅰ 若P恒定: W = -P·△△V= -P(V2-V1) ⅱ P不恒定: W = -∑P·dV 2. 恒容条件下, P并非恒定, 则: W = -∑P·dV 由于恒容dV=0 ,所以,W=0.◆◆等温条件下为什么等温条件下为什么 QV = Qp- △△nRT? 恒容过程恒容过程: : △△U =QV 恒压过程恒压过程: : △△U =QP - P(V2－－V1) = Qp- △△nRT 反应物反应物(P.V.T)生成物生成物 (P.V’.T)Ⅰ等温等压反应等温等压反应 生成物生成物 (P’.V.T)Ⅱ等温等容反应等温等容反应 ⅢⅢ等温过程等温过程 △△U1△△U2△△U3 △△U1 = △ △U2 + △ △U3 生成物从一生成物从一个状态到另个状态到另一状态一状态, ,并未并未发生反应发生反应. . 对于同一物对于同一物质质,T,T不变不变, ,内内能不变能不变, ,因为因为U U只是只是T T的函的函数数, ,与与P,VP,V无无关关, ,即即U=f(T)△△U U3 3=0=0因为因为△ △U3 = 0所以所以: △ △U1 = △ △U2 , QV = Qp- - △ △nRT。