大学化学第一章
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第一章化学反应热教学内容1.系统、环境等基本概念; 2. 热力学第一定律; 3. 化学反应的热效应。
教学要求掌握系统、环境、功、热(恒容反应热和恒压反应热)、状态函数、标准态、标准生成焓、反应进度等概念;熟悉热力学第一定律;掌握化学反应标准焓变的计算方法。
知识点与考核点1.系统(体系)被划定的研究对象。
化学反应系统是由大量微观粒子(分子、原子和离子等)组成的宏观集合体。
2.环境(外界)系统以外与之密切相关的部分。
系统和环境的划分具有一定的人为性,划分的原则是使研究问题比较方便。
系统又可以分为敞开系统(系统与环境之间既有物质交换,又有能量交换);封闭体系(系统与环境之间没有..能量交换);..物质交换,只有孤立系统(体系与环境之间没有物质交换,也没有能量交换)系统与环境之间具有边界,这一边界可以是实际的相界面,也可以是人为的边界,目的是确定研究对象的空间范围。
3.相系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。
在同一个系统中,同一个相可以是连续的,也可以是不连续的。
例如油水混合物中,有时水是连续相,有时油是连续相。
4.状态函数状态是系统宏观性质(T、p、V、U等)的综合表现,系统的状态是通过这些宏观性质描述的,这些宏观性质又称为系统的状态函数。
状态函数的特点:①状态函数之间往往相互制约(例如理想气体状态方程式中p、V、n、T之间互为函数关系);②其变化量只与系统的始、末态有关,与变化的途径无关。
5*.过程系统状态的变化(例如:等容过程、等压过程、等温可逆过程等)6*.途径完成某过程的路径。
若系统的始、末态相同,而途径不同时,状态函数的变量是相同的。
7*.容量性质这种性质的数值与系统中的物质的量成正比,具有加合性,例如m(质量)V、U、G等。
8*.强度性质这种性质的数值与系统中的物质的量无关,不具有加合性,例如T、 (密度)、p(压强)等。
9.功(W)温差以外的强度性质引起的能量交换形式[W=W体+W有]。
第一章 气体和溶液学习要求1. 了解分散系的分类及主要特征。
2. 掌握理想气体状态方程和气体分压定律。
3. 掌握稀溶液的通性及其应用。
4. 掌握胶体的基本概念、结构及其性质等。
5. 了解高分子溶液、乳状液的基本概念和特征。
1.1 气体1.1.1 理想气体状态方程气体是物质存在的一种形态,没有固定的形状和体积,能自发地充满任何容器。
气体的基本特征是它的扩散性和可压缩性。
一定温度下的气体常用其压力或体积进行计量。
在压力不太高(小于101.325 kPa)、温度不太低(大于0 ℃)的情况下,气体分子本身的体积和分子之间的作用力可以忽略,气体的体积、压力和温度之间具有以下关系式:V=RT p n (1-1)式中p 为气体的压力,SI 单位为 Pa ;V 为气体的体积,SI 单位为m 3;n 为物质的量,SI 单位为mol ;T 为气体的热力学温度,SI 单位为K ;R 为摩尔气体常数。
式(1-1)称为理想气体状态方程。
在标准状况(p = 101.325 Pa ,T = 273.15 K)下,1 mol 气体的体积为 22.414 m 3,代入式(1-1)可以确定R 的数值及单位:333V 101.32510 Pa 22.41410 m R T1 mol 27315 Kp n .-⨯⨯⨯==⨯3118.314 Pa m mol K --=⋅⋅⋅11= 8.314 J mol K --⋅⋅ (31 Pa m = 1 J ⋅)例1-1 某氮气钢瓶容积为40.0 L ,25 ℃时,压力为250 kPa ,计算钢瓶中氮气的质量。
解:根据式(1-1)333311V 25010Pa 4010m RT8.314Pa m mol K 298.15Kp n ---⨯⨯⨯==⋅⋅⋅⨯4.0mol =N 2的摩尔质量为28.0 g · mol -1,钢瓶中N 2的质量为:4.0 mol × 28.0 g · mol -1 = 112 g 。
大学基础化学Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《大学基础化学》复习复习内容第一章 物质的聚集状态第二章 化学反应的一般原理 第三章 定量分析基础第一章 物质的聚集状态 一.气体1. 理想气体状态方程2. 分压定律二.溶液浓度表示 1. 物质的量浓度 2. 质量摩尔浓度 3. 质量分数 一.气体1.理想气体状态方程分子本身的体积忽略 pV=nRT 变换形式 RTpVm =M r 求相对分子量RTpM =ρr求气体密度 2. 分压定律分压概念:在一定温度和体积下,组分气体单独占据与混合气体相同体积时,对容器产生的压力。
道尔顿分压定律:∑1Kp p ==i i 总p i = p 总 x i1==∑1Ki ixi x n n V V ==i i 总总 i x n np p ==i i 总总 二.溶液浓度表示1. 物质的量浓度cVn c BB =B BB M m n =2. 质量摩尔浓度b ABB m n b = 3. 质量分数mm w BB =4. 几种溶液浓度之间的关系 BB B M ρw =cρb =c B B习题:P221-1、有一混合气体,总压力为150Pa ,其中N2和H2的体积分数为和,求N2和H2的分压。
解:i x n nV V ==i i 总总 PaPa5.11215057.05.3715025.0i i H i i N 22=⨯=====⨯====总总总总总总p V Vp n n p x p p V Vp n n p x p i i 总总总总1-3、用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为,这种水溶液的密度为1.0gmL-1,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。
解:质量摩尔浓度bABB m n b =物质的量浓度 V n c BB =摩尔分数nn x B B =解:1L 溶液中ρV w m w m mmw B B B B B ===m ( H2O2) = 1000mL ′1.0g ×mL-1′ = 30gm ( H2O) = 1000mL ′1.0g ×mL-1′ = 970g n ( H2O2) = m /M =30/34=n ( H2O) = m /M = 970/18=54mol b ( H2O2)= n/m=0.97kg = ×kg -1 c ( H2O2)= n/V=1L = ×L -1 x ( H2O2) = n/n 总= +54) =第二章 化学反应的一般原理 基本概念 热化学 化学平衡 化学反应速率 一、基本概念状态 由一系列表征系统性质的物理量所确定下来的系统的一种存在形式。