江苏省滨海县明达中学-高中化学 第3讲 化学热力学基础奥赛辅导讲义【精品教案】

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江苏省滨海县明达中学高中化学 第2讲 溶液奥赛辅导讲义

江苏省滨海县明达中学高中化学 第2讲 溶液奥赛辅导讲义

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学第2讲溶液奥赛辅导讲义【竞赛要求】分散系。

胶体。

溶解度。

亨利定律。

稀溶液通性。

溶液浓度。

溶剂(包括混合溶剂)。

【知识梳理】分散系的基本概念及分类一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质中所形成的体系称分散系。

被分散的物质称分散质,把分散质分开的物质称分散剂。

按照分散质粒子的大小,常把分散系分为三类,见表2-1。

表2-1 分散系铵分散质粒子的大小分类*在体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称相。

分子分散系又称溶液,因此溶液是指分散质分子、离子或原子均匀地分散在分散剂中所得的分散系。

溶液可分为固态溶液(如某些合金)、气态溶液(如空气)和液态溶液。

最常见也是最重要的是液态溶液,特别是以水为溶剂的水溶液。

溶解度和饱和溶液1、溶解度在一定温度下的饱和溶液中,在一定量溶剂中溶解溶质的质量,叫做该物质在该温度下的溶解度。

易溶于水的固体的溶解度用100 g 水中溶解溶质的质量(g)表示;一定温度下,难溶物质饱和溶液的“物质的量”浓度也常用来表示难溶物质的溶解度。

例如298 K 氯化银的溶解度为1×10-5 mol·L-1。

2、饱和溶液在一定温度下,未溶解的溶质跟已溶解的溶质达到溶解平衡状态时的溶液称为饱和溶液。

式中pg为液面上该气体的分压,Cg为某气体在液体中的溶解度(其单位可用g·L-1、L(气)·L1 (水)、mol·L-1表示),Kg称为亨利常数。

5、溶解平衡任何难溶的电解质在水中总是或多或少地溶解,绝对不溶的物质是不存在的。

对于难溶或微溶于水的物质,在一定条件下,当溶解与结晶的速率相等,便建立了固体和溶液中离子之间的动态平衡,简称溶解平衡。

溶液的性质1、稀溶液的依数性稀溶液的某些性质主要取决于其中所含溶质粒子的数目,而与溶质本身的性质无关,这些性质称为依数性。

稀溶液的依数性包括溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和和渗透压。

江苏省滨海县明达中学高中化学 奥赛辅导专题训练三 化学热力学基础

江苏省滨海县明达中学高中化学 奥赛辅导专题训练三 化学热力学基础

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 奥赛辅导专题训练三 化学热力学基础学号 姓名 得分1、25℃,KNO 3在水中的溶解度是6mol ·dm -3,若将1 mol 固体KNO 3置于水中,则KNO 3变成盐溶液过程的ΔG 的符号为_____________,ΔS 的符号为_____________。

2、已知下列反应 :H 2(g )= 2H (g ) △H = +Q 1 ;1/2O 2(g )= O (g ) △H = +Q 22H (g )+ O (g )= H 2O (g ) △H = -Q 3 ;H 2O (g )= H 2O (l ) △H = -Q 4 H 2(g )+ 1/2O 2(g )= H 2O (l ) △H = -Q 5试指出Q 1、Q 2、Q 3、Q 4、Q 5的关系 。

3、假设反应H 2 (g)−→− 2 H (g) 的内能变化ΔU 与键能ΔH H-H 相等,已知ΔH H-H 为433.2 kJ ·mol -1 ,则键焓ΔH 是 kJ ·mol -1。

4、298 K 时,生成气态水的Δf G 0m = -228.6 kJ ·mol -1,Δr S 0m =-44.4 J ·mol -1·K -1, 则其Δf H 0m 为_________________________。

5、27℃时,将100g Zn 溶于过量稀硫酸中,反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行,哪种情况放热较多?多出多少?6、已知下列反应的焓变为:H 2 (g) +21I 2 (s) = HI (g)Δr H 0m = 25.9 kJ ·mol -121H 2 (g) = H (g)Δr H 0m = 218 kJ ·mol -1 21I 2(g) = I (g)Δr H 0m = 75.7 kJ ·mol -1I 2 (s) = I 2 (g)Δr H 0m = 62.3 kJ ·mol -1计算反应 H (g) + I (g) = HI (g) 的焓变Δr H 0m 。

江苏省滨海县明达中学-高中化学 第7讲 化学反应速率与化学平衡奥赛辅导讲义【精品教案】

江苏省滨海县明达中学-高中化学 第7讲 化学反应速率与化学平衡奥赛辅导讲义【精品教案】

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 第7讲 化学反应速率与化学平衡奥赛辅导讲义【竞赛要求】反应速率基本概念。

反应级数。

用实验数据推求反应级数。

一级反应积分式及有关计算(速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等)。

阿累尼乌斯方程及计算(活化能的概念与计算;速率常数的计算;温度对速率常数影响的计算等)。

活化能与反应热的关系。

反应机理一般概念。

推求速率方程。

催化剂对反应影响的本质。

标准自由能与标准平衡常数。

平衡常数与温度的关系。

平衡常数与转化率。

利用平衡常数的计算。

热力学分解温度(标态与非标态)。

克拉贝龙方程及其应用(不要求微积分)。

【知识梳理】 一、化学反应速率(一)反应速率及其表示方法在化学反应中,某物质的浓度(物质的量浓度)随时间的变化率称反应速率。

反应速率只能为正值,且并非矢量。

1、平均速率用单位时间内,反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

υ=t c∆∆±(7-1)当△c 为反应物浓度的变化时,取负号;△c 为生成物浓度的变化时,取正号。

如: 2 N2O5 → 4 NO2 + O2反应前浓度/ mol ·dm -3 2.10 0 0100s 后浓度/ mol ·dm -3 1.95 0.30 0.075 浓度变化(△c)/ mol ·dm -3 – 0.15 0.30 0.075 变化所需时间 (△t)/s 100υ52O N = –tc O N ∆∆52= –10015.0-= 1.5×10-3 mol ·dm -3·s -1υ2NO =tc NO ∆∆2= 10030.0= 3.0×10-3 mol ·dm -3·s -1υ2O = t c O ∆∆2= 100075.0= 7.5×10-4mol ·dm -3·s -1显然,以上计算所得的反应速率是在时间间隔为△t 时的平均速率,他们只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况。

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 奥赛辅导专题训练十 氧化还原反应与电化学基础

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 奥赛辅导专题训练十 氧化还原反应与电化学基础

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 奥赛辅导专题训练十 氧化还原反应与电化学基础学号 姓名 得分1、配平下列离子氧化–还原反应(1) A n + B x - → A y -+ B m(2) Cl 2 + OH -→ ClO -n + Cl -+ H 2O(3) BiO -3 + Mn2++ H + → Bi3++ MnO -4 + H 2O(4) VO +2 + H 2C 2O 4·2H 2O + H +→ VO2++ CO 2↑+ H 2O2、已知硫酸锰(MnSO 4)和铋酸钠(NaBiO 3,难电离)两种盐溶液在硫酸介质中可发生氧化还原反应,生成高锰酸钠、硫酸铋和硫酸钠。

(1)请写出并配平上述反应的化学方程式: 。

(2)此反应的氧化剂是 ,它的还原产物是 。

(3)此反应的离子反应方程式可表示为: 。

(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的铋酸钠反应时,除有上述产物生成外,其它的生成物还有 。

3、设计一种实验证明在酸性条件下,S 2O -28的氧化性比MnO -4、Cr 2O -27的强,MnO -4、Cr 2O -27的氧化性比H 2O 2的强,写出相应反应的化学方程式。

4、已知银锌电池的电池符号为:Zn (s )| ZnO (s )| KOH (40%),K 2ZnO 2(aq )|| Ag 2O | Ag (s )写出该电池的负极反应、正极反应及电池反应。

5、一种含有Sn 2+的溶液用Fe 3+进行电位滴定。

已知:Sn 4++ 2e - = Sn 2+ E 0 = 0.154 V Fe 3++e - = Fe 2+ E 0= 0.771 V (1)写出总反应式,并计算反应的标准自由能变。

(2)确定反应的平衡常数。

6、有一原电池:Zn(s) | Zn 2+(aq)‖MnO -4 (aq),Mn 2+(aq) | Pt若pH =2.00,c (MnO -4)=0.12mol·L -1, c (Mn 2+)=0.001mol·L -1, c (Zn 2+)=0.015mol·L-1, T =298K 。

高二化学教案-盐城市明达中学高二化学单元复习资料 最

高二化学教案-盐城市明达中学高二化学单元复习资料 最

烃知识要点复习一、烃的分类、结构特点和性质:二、同系物、同分异构体和烃的命名:2、同分异构体的书写:规则:3、烃的命名:原则:例1、有下列各组微粒或物质:CH3A、O2和O3B、126C和136C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3H Cl CH3D、Cl—C—Cl和Cl—C—HE、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3H (1)组两种微粒互为同位素;(2) 组两种物质互为同素异形体;(3) 组两种物质属于同系物;(4) 组两物质互为同分异构体;(5)组两物质是同一物质。

例2、有一种AB2C2型分子,在该分子中以A为中心原子,下列关于它的分子构型和有关同分异构体的各种说法正确的是()A、假如为平面四边形,则有两种同分异构体;B、假如为四面体,则有二种同分异构体;C、假如为平面四边形,则无同分异构体;D、假如为四面体,则无同分异构体。

例3、进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同产物的烷烃是()A、(CH3)2CHCH2CH2CH3B、(CH3)3CCH2CH3C、(CH3)2CHCH(CH3)2D、(CH3)2CHCH3例4、下列烷烃的命名是否正确?若有错误加以改正,把正确的名称填在横线上:(1)CH3—CH—CH2—CH32—乙基丁烷CH2CH3(2)CH3—CH—CH—CH33,4—二甲基戊烷3CH2CH3CH3—CH2—CH2 CH2—CH3(3)CH3—CH2—C—CH—CH—CH35—甲基—4,6三乙基庚烷CH2 CH33三、高聚物的单体、链节:链节—高分子里的重复结构单元。

单体—一种或几种简单的化合物在反应中形成了链节,这些简单化合物,叫做单体。

几种高聚物单体的判断:(1)凡链节中无碳碳双键,故链节中必为每2个碳原子分为一组,作为一个单体。

如[CH CH2 ]n单体为如:[CH2—CH2—CH—CH2]nCH3 单体为和(2)链节中存在碳碳双键结构如:[CH2—CH= C —CH2]nCH3 单体为:如:[ CH2—CH=CH—CH2—CH2—CH ]n单体为、链烃通式:键的特点:特征反应:饱和链烃———烷烃芳香烃——不饱和链烃烯烃通式:键的特点:特征反应:炔烃通式:键的特点:特征反应:苯及其同系物通式:键的特点:特征反应:其它芳香烃——萘、蒽等烃四、关于烃的实验: 1、甲烷的实验室制法(1)药品:无水醋酸钠(CH )和碱石灰(2)原理:CH 3COONa+NaO -H △Na 2CO 3+CH 4↑ CaO(3)发生和收集装置:该反应为“固+固 △气”应与制备O 2、NH 3发生装置相同。

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 第5讲 分子结构奥赛辅导讲义

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学 第5讲 分子结构奥赛辅导讲义

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学第5讲分子结构奥赛辅导讲义【竞赛要求】路易斯结构式(电子式)。

价层电子对互斥模型对简单分子(包括离子)几何构型的预测。

杂化轨道理论对简单分子(包括离子)几何构型的解释。

共价键。

键长、键角、键能。

σ键和π 键。

离域π 键。

共轭(离域)的一般概念。

等电子体的一般概念。

分子轨道基本概念。

定域键键级。

分子轨道理论对氧分子、氮分子、一氧化碳分子、一氧化氮分子的结构和性质的解释。

一维箱中粒子能级。

超分子基本概念。

【知识梳理】一、路易斯理论1、路易斯理论1916年,美国的Lewis 提出共价键理论。

认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势(八隅律),求得本身的稳定。

而达到这种结构,并非通过电子转移形成离子键来完成,而是通过共用电子对来实现。

通过共用一对电子,每个H均成为He 的电子构型,形成共价键。

2、路易斯结构式分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子,又称孤对电子。

添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。

如:H∶H 或H—H ∶N≡N∶O=C=O C2H2(H—C≡C—H)有些分子可以写出几个式子(都满足8电子结构),如HOCN,可以写出如下三个式子:哪一个更合理?可根据结构式中各原子的“形式电荷”进行判断:q = n v-n L-n b式中,q为n v为价电子数n L为孤对电子数n b为成键电子数。

q越接近于零,越稳定。

判断原则:所以,稳定性Ⅰ>Ⅱ>ⅢLewis的贡献在于提出了一种不同于离子键的新的键型,解释了△X 比较小的元素之间原子的成键事实。

但Lewis没有说明这种键的实质,适应性不强。

在解释BCl3, PCl5 等未达到稀有气体结构的分子时,遇到困难。

每个N 原子有三个单电子,所以形成 N2 分子时,N 与N 原子之间可形成三个共价键。

写成:形成CO 分子时,与 N2 相仿,同样用了三对电子,形成三个共价键。

不同之处是,其中一对电子在形成共价键时具有特殊性。

江苏省滨海县明达中学高中化学 奥赛辅导专题训练五 分

江苏省滨海县明达中学高中化学 奥赛辅导专题训练五 分

江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学奥赛辅导专题训练五分子结构1、写出下列几种物质的Lewis结构:(1)H2O3(火箭燃料)(2)NaOCl(漂白剂)(3)C2H6SiCl2(二甲基二氯硅烷,硅橡胶的原料)2、NCl5能否稳定存在? 并简述理由。

3、利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型(总数、对数、电子对构型和分子构型)AlCl3H2S SO-23NH+4NO2IF34、写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式:(1)氧原子用sp3杂化轨道形成两个σ键。

(2)氧原子形成一个三电子π键,氧原子形成两个π键。

(3)硼原子用sp3杂化轨道形成三个σ键;硼原子用sp3杂化轨道形成四个σ键。

(4)氮原子形成两个π键;氮原子形成四个σ键。

5、(1)画出NH3和NF3分子的空间构型,并用σ+和σ-表示出键的极性。

(2)比较这两个分子极性大小并说明原因。

6、丁二烯是一个平面形分子,试确定它的成键情况。

7、在地球的电离层中,可能存在下列离子:ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。

请你预测哪种离子最稳定,哪种离子最不稳定。

说明理由。

8、在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。

极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。

分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。

试回答以下问题:(1)HCl、CS2、H2S、SO2 4种分子中μ=0的是;(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是:;(3)实验测得:μPF3=1.03德拜、μBCl3=0德拜。

由此可知,PF3分子是构型,BC13分子是构型。

(4)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。

已知该化合物有两种异构体,棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0。

高中化学 第3讲 化学热力学基础奥赛辅导讲义

高中化学 第3讲 化学热力学基础奥赛辅导讲义

基础奥赛辅导讲义【竞赛要求】热力学能(内能)、焓、热容、自由能和熵的概念。

生成焓、生成自由能、标准熵及有关计算。

自由能变化与反应的方向性。

吉布斯-亥姆霍兹方程极其应用。

范特霍夫标准熵及其应用。

热化学循环。

【知识梳理】一、基本概念1、体系和环境体系:我们研究的对象,称为体系。

环境:体系以外的其它部分,称为环境。

例如:我们研究杯子中的H2O,则H2O是体系,水面上的空气,杯子皆为环境。

当然,桌子、房屋、地球、太阳也皆为环境。

但我们着眼于和体系密切相关的环境,即为空气和杯子等。

又如:若以N2和O2混合气体中的O2作为体系,则N2是环境,容器也是环境。

按照体系和环境之间的物质、能量的交换关系,将体系分为三类:(1)敞开体系:既有物质交换,也有能量交换。

(2)封闭体系:无物质交换,有能量交换。

(3)孤立体系:既无物质交换,也无能量交换。

例如:一个敞开瓶口,盛满热水的瓶子,水为体系,则是敞开体系; 若加上一个盖子,则成为封闭体系; 若将瓶子换成杜瓦瓶(保温瓶),则变成孤立体系。

热力学上研究得多的是封闭体系。

2、状态和状态函数状态:由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的一种存在形式,称为体系的状态。

状态函数:确定体系状态的物理量,是状态函数。

例:某理想气体体系n = 1 mol,p = 1.013×105 Pa,V = 22.4 dm3,T = 273 K这就是一种存在状态(我们称其处于一种标准状态)。

是由 n,p,V,T 所确定下来的体系的一种状态,因而 n,p,V,T 都是体系的状态函数。

状态一定,则体系的状态函数一定。

体系的一个或几个状态函数发生了变化,则体系的状态也要发生变化。

始态和终态:体系变化前的状态为始态;变化后的状态为终态。

状态函数的改变量:状态变化始态和终态一经确定,则状态函数的改变量是一定的。

例如:温度的改变量用△T 表示,则△T = T终- T始同样理解△n,△p,△V等的意义。

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江苏省滨海县明达中学2014-2015学年高中化学第3讲化学热力学基础奥赛辅导讲义【竞赛要求】热力学能(内能)、焓、热容、自由能和熵的概念。

生成焓、生成自由能、标准熵及有关计算。

自由能变化与反应的方向性。

吉布斯-亥姆霍兹方程极其应用。

范特霍夫标准熵及其应用。

热化学循环。

【知识梳理】一、基本概念1、体系和环境体系:我们研究的对象,称为体系。

环境:体系以外的其它部分,称为环境。

例如:我们研究杯子中的H2O,则H2O是体系,水面上的空气,杯子皆为环境。

当然,桌子、房屋、地球、太阳也皆为环境。

但我们着眼于和体系密切相关的环境,即为空气和杯子等。

又如:若以N2和O2混合气体中的O2作为体系,则N2是环境,容器也是环境。

按照体系和环境之间的物质、能量的交换关系,将体系分为三类:(1)敞开体系:既有物质交换,也有能量交换。

(2)封闭体系:无物质交换,有能量交换。

(3)孤立体系:既无物质交换,也无能量交换。

例如:一个敞开瓶口,盛满热水的瓶子,水为体系,则是敞开体系; 若加上一个盖子,则成为封闭体系; 若将瓶子换成杜瓦瓶(保温瓶),则变成孤立体系。

热力学上研究得多的是封闭体系。

2、状态和状态函数状态:由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的一种存在形式,称为体系的状态。

状态函数:确定体系状态的物理量,是状态函数。

例:某理想气体体系n = 1 mol,p = 1.013×105 Pa,V = 22.4 dm3,T = 273 K这就是一种存在状态(我们称其处于一种标准状态)。

是由 n,p,V,T 所确定下来的体系的一种状态,因而 n,p,V,T 都是体系的状态函数。

状态一定,则体系的状态函数一定。

体系的一个或几个状态函数发生了变化,则体系的状态也要发生变化。

始态和终态:体系变化前的状态为始态;变化后的状态为终态。

状态函数的改变量:状态变化始态和终态一经确定,则状态函数的改变量是一定的。

例如:温度的改变量用△T 表示,则△T = T终- T始同样理解△n,△p,△V等的意义。

3、过程和途径过程:体系的状态发生变化,从始态到终态,我们说经历了一个热力学过程。

简称过程。

若体系在恒温条件下发生了状态变化,我们说体系的变化为“恒温过程”,同样理解“恒压过程”、“恒容过程”。

若体系变化时和环境之间无热量交换,则称为之“绝热过程”。

途径:完成一个热力学过程,可以采取不同的方式。

我们把每种具体的方式,称为一种途径。

过程着重于始态和终态;而途径着重于具体方式。

4、体积功化学反应过程中,经常发生体积变化。

体系反抗外压改变体积,产生体积功。

设:在一截面积为 S 的圆柱形筒内发生化学反应,体系反抗外压 p 膨胀,活塞从 I 位移动到 II 位。

这种 W = p·△V 称为体积功,以 W体表示。

若体积变化△V = 0,则 W体= 0我们研究的体系与过程,若不加以特别说明,可以认为只做体积功。

即:W = W体5、热力学能(内能)体系内部所有能量之和,包括分子原子的动能,势能,核能,电子的动能……,以及一些尚未研究的能量,热力学上用符号 U 表示。

虽然体系的内能尚不能求得,但是体系的状态一定时,内能是一个固定值,因此,U 是体系的状态函数。

体系的状态发生变化,始终态一定,则内能变化(△U)是一定值,△U = U终- U始理想气体是最简单的体系,可以认为理想气体的内能只是温度的函数,温度一定,则 U 一定。

即△T = 0,则△U = 0。

二、热力学第一定律1、热力学第一定律的表示某体系由状态 I 变化到状态 II,在这一过程中体系吸热 Q,做功(体积功) W,体系的内能改变量用△U 表示,则有:△U = Q – W (3-1)体系的内能变化量等于体系从环境吸收的热量减去体系对环境所做的功。

显然,热力学第一定律的实质是能量守恒例如:某过程中,体系吸热 100 J,对环境做功20 J,求体系的内能改变量和环境的内能改变量。

由第一定律表达式:△U = Q - W = 100 J -20 J = 80 J 从环境考虑,吸热-100 J,做功-20 J,所以:△U环= (-100 J) - (-20 J) = -80 J 体系的内能增加了80 J,环境的内能减少了80 J。

2、功和热(1)功和热的符号规定Q 是指体系吸收的热量。

体系吸热为正;放热为负。

W 是指体系对环境所做的功。

体系对环境做功为正;环境对体系做功为负。

(2)功和热与途径有关体系由同一始态经不同途径变化到同一终态时,不同途径作的功和热量变化不同,所以功和热不是状态函数。

只提出过程的始终态,而不提出具体途径时,是不能计算功和热的。

3、理想气体向真空膨胀——理想气体的内能连通器放在绝热水浴中,A 侧充满气体,B 侧抽成真空。

实验时打开中间的活塞,使理想气体向真空膨胀。

结果发现,膨胀完毕后,水浴的温度没有变化,△T = 0,说明体系与环境之间无热交换, Q = 0。

又因是向真空膨胀,p外= 0,所以 W = p外·△V =0。

根据热力学第一定律:△U = Q-W = 0-0 = 0三、热化学1、化学反应的热效应当生成物的温度恢复到反应物的温度时,化学反应中所吸收或放出的热量,称为化学反应热效应,简称反应热(无非体积功)。

(1)恒容反应热恒容反应中,△V = 0,故 W = p·△V = 0则有:△r U = Q v - W = Q v即:△r U = Q v(3-2)Q v是恒容反应中体系的热量,从△r U = Q v可见,在恒容反应中体系所吸收的热量,全部用来改变体系的内能。

当△r U > 0 时, Q v > 0,是吸热反应△r U < 0 时,Q v< 0,是放热反应则 Q v和状态函数的改变量△r U 建立了联系。

(2)恒压反应热恒压反应中,△p = 0,则有:△r U = Q p- W = Q p-p·△V = Q p-△(pV)所以:Q p=△r U + △(pV)Q p= △r U +△(pV)= (U2 -U1) + (p2V2 - p1V1)= (U2 + p2V2) - (U1 + p1V1)U,p,V 都是状态函数,所以 U + pV 也是一个状态函数,令 H = U + pV,则 Q p=△(U + pV) 即:△r H = Q p(3-3)H 称热焓,或焓,是一个新的状态函数。

关于焓 H:H = U + pV,由于 U 不可求,故焓H不可求;是一种和能量单位一致的物理量;量度性质,有加合性。

对于理想气体,H 也只和T有关。

Q p= △r H 说明,在恒压反应中,体系所吸收的热量Q p,全部用来改变体系的热焓。

△r H > 0 时, Q p> 0,是吸热反应△r H < 0 时, Q p< 0,是放热反应注意:△r U,Q v,△r H,Q p的单位均为焦耳 J。

(3)Q p和 Q v的关系同一反应的 Q p和 Q v并不相等。

Q v= △r U ,Q p= △r U + p△V = △r H由于两个△r U 近似相等(对于理想气体,两个△r U 相等),所以:Q p= Q v + p△V对于无气体参与的液体、固体反应,由于△V 很小,故 p△V 可以忽略,则近似有:Q p= Q v对于有气体参加反应,△V不能忽略,p△V=△nRT ,所以:Q p= Q v+△nRT (3-4)即△r H = △r U +△nRT对于1摩尔反应在标态下进行,则有:△r H 0m = △r Um +(12νν-)RT (3-5)式中2ν是方程式中气态产物化学式前计量数之和,1ν是方程式中气态反应物化学式前计量数之和。

2、热化学方程式(1)要写明反应的温度和压强。

若不注明,则表示为:298K,1.013×105 Pa,即常温常压。

(2)注明物质的存在状态。

固相:s,液相:l,气相:g,水溶液:aq。

有必要时,要注明固体的晶形,如:石墨,金刚石等。

(3)方程的系数可以是整数,也可以是分数。

因系数只代表化学计量数,不表示分子个数。

(4)注明反应的热效应。

如:①C (石墨) + O2 (g) = CO2 (g) △r H m= -393.5 kJ·mol-1②C (金刚石) + O2 (g) = CO2 (g) △r H m= -395.4 kJ·mol-1③H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) △r H m= -241.8 kJ·mol-1④H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (l) △r H m= -285.8 kJ·mol-1⑤2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) △r H m= -571.6 kJ·mol-1⑥H2O (g) = H2 (g) + 1/2 O2 (g) △r H m= +241.8 kJ·mol-1从①和②对比,可以看出写出晶形的必要性。

③和④对比,可以看出写出状态的必要性。

④和⑤对比,可以看出计量数不同的热量变化。

③和⑥对比,可以看出互逆反应热效应的关系。

3、盖斯定律1836年,Hess 提出定律,指出:一个化学反应,不论是一步完成,是分数步完成,其热效应是相同的。

前面讲过,热量的吸收和放出,是和途径相关的。

Hess 定律成立的原因,在于当时研究的反应,基本上都是在恒压下进行的。

即反应体系压强和外压相等。

这时,Q p= △r H, H 是终态函数,故不受途径影响。

亦即,Hess 定律暗含的条件:每步均恒压。

Hess 定律的实际意义:有的反应虽然简单,但其热效应难以测得。

例如:C + 1/2O2 = CO,是很简单的反应,但是难于保证产物的纯度,所以,反应热很难直接测定。

应用 Hess 定律,可以解决这一难题。

已知:C (石墨) + O2 (g) = CO2 (g) (1)△r H)1(m= -393.5 kJ·mol-1CO (g) + 1/2 O2 (g) = CO2 (g) (2) △r H )2(m = -238.0 kJ·mol-1(1)式 -(2)式,得 C (石墨) + 1/2 O2 (g) = CO2 (g)△r H m = △r H )1(m -△r H )2(m= -393.5 kJ·mol-1 -(-238.0 kJ·mol-1)= -110.5 kJ·mol-14、生成热(1)定义:某温度下,由处于标准态的各种元素的指定单质,生成标准态的 1 mol 某物质时的热效应,叫做该物质的标准摩尔生成热。

简称标准生成热(或生成热)。

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