第二章化学热力学初步解析
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无机化学(周祖新)习题解答第二章第二章化学热力学初步思考题1.状态函数得性质之一就是:状态函数得变化值与体系得始态与终态有关;与过程无关。
在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中,属于状态函数得就是U、S、G、T、p、V。
在上述状态函数中,属于广度性质得就是U、H、S、G、V,属于强度性质得就是T、p。
2.下列说法就是否正确:⑴状态函数都具有加与性。
⑵系统得状态发生改变时,状态函数均发生了变化。
⑶用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关。
这表明任何情况下,化学反应得热效应只与反应得起止状态有关,而与反应途径无关。
⑷因为物质得绝对熵随温度得升高而增大,故温度升高可使各种化学反应得△S大大增加。
⑸△H,△S受温度影响很小,所以△G受温度得影响不大。
2.⑴错误。
强度状态函数如T、p就不具有加与性。
⑵错误。
系统得状态发生改变时,肯定有状态函数发生了变化,但并非所有状态函数均发生变化。
如等温过程中温度,热力学能未发生变化。
⑶错误。
盖斯定律中所说得热效应,就是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。
前者就就是热力学能变,后者就是焓变,这两个都就是热力学函数变,都就是在过程确定下得热效应。
⑷错误。
物质得绝对熵确实随温度得升高而增大,但反应物与产物得绝对熵均增加。
化学反应△S得变化要瞧两者增加得多少程度。
一般在无相变得情况,变化同样得温度,产物与反应物得熵变值相近。
故在同温下,可认为△S不受温度影响。
⑸错误。
从公式△G=△H-T△S可见,△G受温度影响很大。
3.标准状况与标准态有何不同?3.标准状态就是指0℃,1atm。
标准态就是指压力为100kPa,温度不规定,但建议温度为25℃。
4.热力学能、热量、温度三者概念就是否相同?试说明之。
4.这三者得概念不同。
热力学能就是体系内所有能量得总与,由于对物质内部得研究没有穷尽,其绝对值还不可知。
热量就是指不同体系由于温差而传递得能量,可以测量出确定值。
温度就是体系内分子平均动能得标志,可以用温度计测量。
安徽高中化学竞赛无机化学第二章化学热力学初步第二章化学热力学初步2. 1. 01 体系、环境和宇宙:化学热力学中将研究的对象称为体系。
除体系以外的其他部分称为环境。
体系和环境放在一起,在热力学上称为宇宙。
2. 1. 02 三种不同的热力学体系:①封闭体系:和环境之间有能量交换而无物质交换的封闭体系。
②敞开体系:和环境之间既有能量交换,又有物质交换的体系称为敞开体系。
③孤立体系:和环境之间既无物质交换,又无能量交换的体系称为孤立体系。
2. 1. 03 状态函数:描述和确定体系状态的物理量,称为状态函数。
状态一定,则体系的状态函数一定。
体系的状态函数发生了变化,则体系的状态发生变化。
2. 1. 04 量度性质和强度性质:某些状态函数,如V,n等所表示的体系的性质有加和性。
V,n等性质称为体系的量度性质。
某些状态函数,如T,p,以及密度 等性质不具有加和性,称为体系的强度性质。
2. 1. 05 过程和途径:体系的状态发生变化,从始态到终态,则称体系经历了一个热力学过程,简称过程。
若体系的始态、终态的压力和环境的压力等于一个恒值,则称体系的变化为“恒压过程”。
同样可以理解“恒温过程”和“恒容过程”。
若体系变化时和环境之间无热量交换,则称之为“绝热过程”。
完成一个热力学过程,可以采取多种不同的方式。
每一种具体方式,称为一种途径。
过程注重于体系的始态和终态,而途径注重于具体方式。
状态函数的改变量,取决于始态和终态。
在同一过程中,不管途径如何不同,状态函数的改变量均一致。
2. 1. 06 热力学能:2. 2. 02 热力学第一定律在化学反应中的表达形式:化学反应中,体系的热力学能的改变量写成∆r U(下标r是英语中反应一词reaction的字头),它等于生成物的U生减去反应物的U反由第一定律∆r U= Q+ W故有U生-U反= Q+ W2. 2. 03 恒容反应的热效应:恒容反应的热效应全部用来改变体系的热力学能。
普通化学第二章化学热力学基础⏹§1.1 热力学基本概念⏹§1.2 热力学第一定律⏹§1.3 焓热力学⏹§1.4 自发过程和熵⏹§1.5 吉布斯自由能与化学反应的方向⏹总结化学热力学研究与解决的主要问题?热力学-------研究各种形式的能量相互转变过程中所遵循规律的科学。
热力学的基础:热力学第一定律和热力学第二定律化学热力学-------将热力学的原理应用于化学变化过程,就称为化学热力学。
化学热力学研究与解决的主要问题:一是在指定的条件下,某一化学反应进行时,与外界交换多少能量?即计算化学反应热。
二是在指定的条件下,某一化学反应能否自发进行,即判断化学反应进行的方向。
三若可能自发进行,反应进行的温度如何?热力学方法的特点:大量质点组成的宏观体系1、热、功、状态函数△U、△H、△G和△S2、热力学第一、二、三定律3、盖斯定律4、自发过程的判定5、吉布斯—亥姆霍兹公式1、功、热、内能、焓、自由能、熵的计算2、自发过程判定AgNO 3与NaCl 的水溶液:如果只研究在水溶液中所进行的反应,则含有这两种物质的水溶液就是体系。
溶液以外的烧杯、溶液上方的空气都是环境。
如果还要研究反应时的能量变化,则水溶液和烧杯为体系,空气为环境。
例如:NaCl+AgNO 3溶液-体系分类敞开体系:体系与环境之间既有能量交换,又有物质交换。
封闭体系:体系与环境之间只有能量交换,没有物质交换。
孤立体系:体系与环境之间既没有能量交换,也没有物质交换。
敞开体系封闭体系绝热箱孤立体系NaOH+H2ONaOH+H2ONaOH+H2O热物质热二、体系的性质1、体系的性质:确定体系状态的各种宏观物理量。
如温度、压力、体积、质量、密度、浓度等2、体系的性质分为广度性质和强度性质两类:广度性质:在数值上与体系中物质的量成正比,即具有加和性。
如体积、质量、内能、焓、熵等。
强度性质:在数值上与体系中物质的量无关,即不具有加和性。