章化学反应热力学公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

上一内容下一内容回主目录/10/10物理化学电子教案第三章第1页第1页上一内容下一内容回主目录/10/10化学反应热力学化学反应热力学热力学第一定律能量计算Q、W、U、H计算热力学第二定律过程方向和程度S、A、G计算单纯状态改变过程（pVT过程）相改变过程化学改变过程化学改变过程第2页第2页上一内容下一内容回主目录/10/10 3.1 热化学反应进度等压、等容热效应热化学方程式压力原则态化学反应热第3页第3页上一内容下一内容回主目录/10/10化学反应热效应：在等温、等容或等温、等压条件下化学反应吸取或放出热。当系统发生反应之后，使产物温度回到反应前始态时温度，系统放出或吸取热量，称为该反应热效应。化学反应热化学反应热(heat of reaction)(heat of reaction)第4页第4页上一内容下一内容回主目录/10/10等压、等容热效应等容热效应 反应在等容下进行所产生热效应为 ,假如不作非膨胀功，,氧弹量热计中测定是 。等压热效应 反应在等压下进行所产生热效应为 ，假如不作非膨胀功，则 。第5页第5页上一内容下一内容回主目录/10/10反应进度（extent of reaction）20世纪初比利时Dekonder引进反应进度 定义为：和 分别代表任一组分B 在起始和 t 时刻物质量。是任一组分B化学计量数，对反应物取负值，对生成物取正值。设某反应 单位：mol第6页第6页上一内容下一内容回主目录/10/10反应进度（extent of reaction）当0时，表示化学反应尚未开始，当1mol时，进行了一个单位反应。第7页第7页上一内容下一内容回主目录/10/10反应进度（extent of reaction）引入反应进度长处：在反应进行到任意时刻，能够用任一反应物或生成物来表示反应进行程度，所得值都是相同，即：反应进度被应用于反应热计算、化学平衡和反应速率定义等方面。第8页第8页上一内容下一内容回主目录/10/10注意：应用反应进度，必须与化学反应计量方程相相应。比如：当 都等于1 mol 时，两个方程所发生反应物质量显然不同。反应进度（extent of reaction）第9页第9页上一内容下一内容回主目录/10/10等压、等容热效应反应物生成物（3）（2）等容 与 关系推导生成物 第10页第10页上一内容下一内容回主目录/10/10等压、等容热效应反应物生成物（3）（2）等容 生成物 对于抱负气体：因此：第11页第11页上一内容下一内容回主目录/10/10等压、等容热效应 与 关系当反应进度为1 mol 时：式中 是生成物与反应物气体物质量之差值，并假定气体为抱负气体。或 第12页第12页上一内容下一内容回主目录/10/10热化学方程式 表示化学反应与热效应关系方程式称为热化学方程式。由于U,H数值与系统状态相关，因此方程式中应当注明物态、温度、压力、构成等。对于固态还应注明结晶状态。比如：298.15 K时 式中：表示反应物和生成物都处于原则态时，在298.15 K，反应进度为1 mol 时焓变。p代表气体压力处于原则态。第13页第13页上一内容下一内容回主目录/10/10热化学方程式焓改变反应物和生成物都处于原则态反应进度为1 mol反应（reaction）反应温度第14页第14页上一内容下一内容回主目录/10/10热化学方程式反应进度为1 mol，表示按计量方程反应物应所有作用完。若是一个平衡反应，显然试验所测值会低于计算值。但能够用过量反应物，测定刚好反应进度为1 mol 时热效应。反应进度为1 mol，必须与所给反应计量方程对应。若反应用下式表示，显然焓变值会不同。第15页第15页上一内容下一内容回主目录/10/10压力原则态 伴随学科发展，压力标准态有不同要求：原则态用符号“”表示，表示压力原则态。最老原则态为 1 atm1985年GB要求为 101.325 kPa1993年GB要求为 1105 Pa。原则态变更对凝聚态影响不大，但对气体热力学数据有影响，要使用相应热力学数据表。第16页第16页上一内容下一内容回主目录/10/10压力原则态气体原则态：压力为 抱负气体，是假想态。固体、液体原则态：压力为 纯固体或纯液体。原则态不要求温度，每个温度都有一个原则态。普通298.15 K时原则态数据有表可查。为以便起见，298.15 K用符号 表示。第17页第17页上一内容下一内容回主目录/10/10盖斯定律（盖斯定律（Hesss lawHesss law）1840年，依据大量试验事实盖斯提出了一个定律：化学反应无论是一步完毕，还是分几步完毕，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、压力等）不变。反应热效应只与起始和终了状态相关，与改变路径无关。应用：对于进行得太慢或反应程度不易控制而无法直接测定反应热化学反应，能够用盖斯定律，利用容易测定反应热来计算不容易测定反应热。第18页第18页上一内容下一内容回主目录/10/10盖斯定律（Hesss law）比如：求C(s)和 生成CO(g)反应热。已知：（1）（3）图解法：第19页第19页上一内容下一内容回主目录/10/10盖斯定律盖斯定律已知：（1）（3）则（1）-（3）得（2）（2）代数法：第20页第20页上一内容下一内容回主目录/10/10盖斯定律 在等温、等压或等温、等容，不做非体积功条件下，化学反应无论是一步完毕，还是分几步完毕，其热效应相同，反应热效应只与起始和终了状态相关，与改变路径无关。第21页第21页上一内容下一内容回主目录/10/10 化学反应热化学反应：在等温、等压下进行一个单位反应，反应热：第22页第22页上一内容下一内容回主目录/10/103.2 几种热效应化合物生成焓离子生成焓燃烧焓溶解热稀释热第23页第23页上一内容下一内容回主目录/10/10化合物生成焓没有要求温度，普通298.15 K时数据有表可查。生成焓仅是个相对值，相对于稳定单质焓值等于零。原则摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation）在原则压力下，反应温度时，由最稳定单质反应生成原则状态下一摩尔物质（化合物）焓变，称为该物质原则摩尔生成焓，用下述符号表示：（物质，相态，温度）第24页第24页上一内容下一内容回主目录/10/10化合物生成焓比如：在298.15 K时这就是HCl(g)原则摩尔生成焓：反应焓变为：第25页第25页上一内容下一内容回主目录/10/10化合物生成焓 为计量方程中系数，对反应物取负值，生成物取正值。化学反应焓变值等于各产物生成焓总和减去各反应物物生成焓总和。利用各物质摩尔生成焓求化学反应焓变：在原则压力 和反应温度时（通常为298.15 K）第26页第26页上一内容下一内容回主目录/10/10燃烧焓下标“c”表示combustion上标“”表示各物均处于原则压力下下标“m”表示1 mol物质B反应 在原则压力下，反应温度时，1mol物质B完全氧化成相同温度指定产物时焓变称为原则摩尔燃烧焓（Standard molar enthalpy of combustion）用符号 (物质、相态、温度)表示。第27页第27页上一内容下一内容回主目录/10/10燃烧焓指定产物通常要求为：显然，要求指定产物不同，焓变值也不同，查表时应注意。298.15 K时燃烧焓值有表可查。第28页第28页上一内容下一内容回主目录/10/10燃烧焓比如：在298.15 K及原则压力下：则 显然，依据原则摩尔燃烧焓定义，所指定产物如等原则摩尔燃烧焓，在任何温度T时，其值均为零。第29页第29页上一内容下一内容回主目录/10/10利用燃烧焓求化学反应焓变化学反应焓变值等于各反应物燃烧焓总和减去各产物燃烧焓总和。比如：在298.15 K和原则压力下，有反应：（A）（B）（C）(D)则用通式表示为：第30页第30页上一内容下一内容回主目录/10/10利用燃烧焓求生成焓 用这种办法能够求一些不能由单质直接合成有机物生成焓。该反应反应焓变就是 生成焓，则：比如：在298.15 K和原则压力下：第31页第31页上一内容下一内容回主目录/10/103.3基尔霍夫定律 反应焓变值普通与温度关系不大。假如温度区间较大,在等压下虽化学反应相同，但其焓变值则不同。在在1858年首先由年首先由Kirchoff提出了焓变值与温度关系式，因提出了焓变值与温度关系式，因此称为此称为Kirchoff定律定律，有两种表示形式。，有两种表示形式。也是温度函数，只要将Cp-T关系式代入，就可从一个温度时焓变求另一个温度下焓变。如有物质发生如有物质发生相变相变，就要进行，就要进行分段积分分段积分。第32页第32页上一内容下一内容回主目录/10/10基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律(Kirchoffs Law)Kirchoffs Law)由前面简介热化学数据能够计算某温度下化学反应焓变由前面简介热化学数据能够计算某温度下化学反应焓变,手册中所收录热化学数据手册中所收录热化学数据,普通是普通是298.15K下数据下数据,但化学反但化学反应反应温度往往不在应反应温度往往不在298.15K,其它反应温度条件下进行反应其它反应温度条件下进行反应焓变焓变,能够借助于基尔霍夫定律求算能够借助于基尔霍夫定律求算.设已知设已知T1下化学反应下化学反应:aA+bBcC+dD 焓变焓变,求求T2下此反应下此反应焓变焓变?设计一热化学循环设计一热化学循环:aA+bB(T2)aA+bB(T1)cC+dD(T2)cC+dD(T1)H4 H3 H2,T2 H1,T1第33页第33页上一内容下一内容回主目录/10/10aA+bB(T2)aA+bB(T1)cC+dD(T2)cC+dD(T1)H4 H3 H2,T2 H1,T1基尔霍夫定律基尔霍夫定律(Kirchoffs Law)第34页第34页上一内容下一内容回主目录/10/10由上图由上图,依据依据Hess定律定律,T2下反应焓变可由下式计算下反应焓变可由下式计算:H2=H1+H3+H4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律(Kirchoffs Law)Kirchoffs Law)第35页第35页上一内容下一内容回主目录/10/10基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律(KirchoffKirchoffKirchoffKirchoff s Law)s Law)s Law)s Law)第36页第36页上一内容下一内容回主目录/10/10 基尔霍夫定律微分式基尔霍夫定律微分式:1.2.3.第37页第37页上一内容下一内容回主目录/10/10 基尔霍夫定律定积分式基尔霍夫定律定积分式:基尔霍夫定律定积分式基尔霍夫定律定积分式:第38页第38页上一内容下一内容回主目录/10/10基尔霍夫定律不定积分式基尔霍夫定律不定积分式:为积分常数为积分常数 基尔霍夫定律不定积分式基尔霍夫定律不定积分式:第39页第39页上一内容下一内容回主目录/10/10 基尔霍夫定律不定积分式基尔霍夫定律不定积分式:第40页第40页上一内容下一内容回主目录/10/10绝热反应 绝热反应仅是非等温反应一个极端情况，由于非绝热反应仅是非等温反应一个极端情况，由于非等温反应中焓变计算比较复杂，因此假定在反应过程等温反应中焓变计算比较复杂，因此假定在反应过程中，中，焓变为零焓变为零，则能够利用状态函数性质，求出反应，则能够利用状态函数性质，求出反应终态温度。终态温度。比如，燃烧，爆炸反应，由于速度快，来不及与比如，燃烧，爆炸反应，由于速度快，来不及与环境发生热互换，近似作为绝热反应处理，环境发生热互换，近似作为绝热反应处理，以求出火以求出火焰和爆炸产物最高温度。焰和爆炸产物最高温度。第41页第41页上一内容下一内容回主目录/10/10绝热反应求终态温度示意图 设反应物起始温度均为T1，产物温度为T2，整个过程保持压力不变：第42页第42页上一内容下一内容回主目录/10/10绝热反应依据状态函数性质可由 表值计算可求出从而可求出T2值第43页第43页上一内容下一内容回主目录/10/103.4 热力学第三定律与要求熵热力学第三定律要求熵值第44页第44页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学第三定律凝聚体系 和 与T关系19，T.W.Richard研究了一些低温下电池反应 和 与T关系，发觉温度减少时，和 值有趋于相等趋势（如图所表示）。用公式可表示为：第45页第45页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学第三定律第46页第46页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学第三定律Nernst热定理（Nernst heat theorem)19，Nernst通过系统地研究了低温下凝聚体系反应，提出了一个假定，即 这就是Nernst热定理数学表示式，用文字可表述为：在温度趋近于0K等温过程中，体系熵值不变。第47页第47页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学第三定律并可用数学办法证实，该假定在数学上也是成立。当 时这个假定依据是：从Richard得到 和 与T关系图，能够合理地推想在T趋向于0K时，和 有公共切线，该切线与温度坐标平行，即：第48页第48页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学第三定律（3）“在0 K时，任何纯物质完美晶体（只有一个排列方式）熵等于零。”(Plank)(Plank)热力学第三定律有各种表述方式：（2）在温度趋近于热力学温度0 K时等温过程中，体系熵值不变，这称为Nernst 热定理。即：（1）“不能用有限手续把一个物体温度减少到0 K”，即只能无限靠近于0 K这极限温度。第49页第49页上一内容下一内容回主目录/10/10要求熵值(conventional entropy)要求在0K时纯物质完美晶体熵值为零，从0K到温度T进行积分，这样求得熵值称为要求熵。若0K到T之间有相变，则积分不连续。已知第50页第50页上一内容下一内容回主目录/10/10用积分法求熵值（1）以 为纵坐标，T为横坐标，求某物质在40K时熵值。如图所表示：阴影下面积，就是所要求该物质要求熵。第51页第51页上一内容下一内容回主目录/10/10用积分法求熵值（2）图中阴影下面积加上两个相变熵即为所求熵值。假如要求某物质在沸点以上某温度T时熵变，则积分不连续，要加上在熔点（Tf）和沸点（Tb）时相应熵，其积分公式可表示为：第52页第52页上一内容下一内容回主目录/10/10要求熵值(conventional entropy)第53页第53页上一内容下一内容回主目录/10/10用积分法求熵值（2）假如以S为纵坐标，T为横坐标，所求得熵值等于S-T图上阴影下面积再加上两个相变时熵变。第54页第54页上一内容下一内容回主目录/10/10要求熵值(conventional entropy)第55页第55页上一内容下一内容回主目录/10/10要求熵值(conventional entropy)原则摩尔要求熵：在原则压力及指定温度下，1mol 物质要求熵称为原则摩尔要求熵 。化学反应熵变：第56页第56页上一内容下一内容回主目录/10/10化学过程熵变(1)在原则压力下，298.15 K时，各物质原则摩尔要求熵值有表可查。依据化学反应计量方程，能够计算反应进度为1 mol时熵变值。(2)在原则压力下，求反应温度T时熵变值。298.15K时熵变值从查表得到：第57页第57页上一内容下一内容回主目录/10/10化学过程熵变(3)在298.15 K时，求反应压力为p时熵变。原则压力下熵变值查表可得(4)从可逆电池热效应 或从电动势随温度改变率求电池反应熵变第58页第58页上一内容下一内容回主目录/10/10 等温化学改变中G298K时：第59页第59页上一内容下一内容回主目录/10/10 等温化学改变中G第60页第60页上一内容下一内容回主目录/10/10Gibbs-Helmholtz方程表示 和 与温度关系式都称为Gibbs-Helmholtz方程，用来从一个反应温度（或 ）求另一反应温度时 （或 ）。它们有各种表示形式，比如：第61页第61页上一内容下一内容回主目录/10/10Gibbs-Helmholtz方程第62页第62页上一内容下一内容回主目录/10/10Gibbs-Helmholtz方程因此依据基本公式依据定义式在温度T时，公式 导出则第63页第63页上一内容下一内容回主目录/10/10Gibbs-Helmholtz方程在公式(1)等式两边各乘 得左边就是 对T微商结果，则移项得公式 导出移项积分得知道与T关系式，就可从 求得 值。第64页第64页上一内容下一内容回主目录/10/10Gibbs-Helmholtz方程依据基本公式依据定义式在T温度时因此公式 导出则第65页第65页上一内容下一内容回主目录/10/10在公式(3)两边各乘 得Gibbs-Helmholtz方程移项得等式左边就是 对T微商结果，则公式 导出移项积分得知道与T关系式，就可从 求得 值。第66页第66页上一内容下一内容回主目录/10/10+-控温装置控温装置测温装置测温装置加热器加热器搅拌器搅拌器搅拌器搅拌器感温元件感温元件感温元件感温元件样品样品氧气白金丝白金丝弹式热量计原理图弹式热量计原理图第67页第67页上一内容下一内容回主目录/10/103.5能源 凡能提供机械能、热能、电能、化学能等各种形式能量自然资源通称为能源。能源可分为可再生能源和 不可再生能源二大类。如：煤、石油、天然气等矿物燃料及铀等核燃料都是不可再生能源。太阳能、风能、水利能等能源使可再生能源。氢能：第68页第68页上一内容下一内容回主目录/10/10 1960年液氢初次用作航天动力燃料。1970年美国发射“阿波罗”登月飞船使用起飞火箭用液氢作燃料。现在液氢已是火箭领域惯用燃料了。我国长征系列火箭不但利用液氢和液氧作推动剂，并且还含有真空条件下二次启动能力氢氧发动机技术。3.5能源第69页第69页上一内容下一内容回主目录/10/103.5能源 氢氢作作为为能能源源放放出出能能量量还还远远不不小小于于煤煤、石石油油、天天然然气气等等能能源源，1 1g g氢氢燃燃烧烧能能释释放放出出142142KJKJ热热量量，是是汽汽油油发发热热量量3 3倍倍。当当前前世世界界上上氢氢年年产产量量为为36003600万万t t，但但绝绝大大部部分分是是从从石石油油、煤煤炭炭和和天天然然气气中中制制取取，水水电电解解制制氢氢因因消消耗耗电电能能太太多多，经经济济上上不不合合算算，只只占占4 4份份额额。对对化化学学家家来讲，研究新经济上合理制氢办法是一项含有战略性研究课题。来讲，研究新经济上合理制氢办法是一项含有战略性研究课题。下下图图是是一一个个最最抱抱负负氢氢能能源源循循环环体体系系，太太阳阳能能和和H H2 2O O是是用用之之不不竭竭，并并且且价价格格低低廉廉。极极需需化化学学家家研研究究是是寻寻找找适适当当光光分分解解催催化化剂剂，它它能能在在光光照照下下促促使使水水分分解解速速度度加加快快。当当然然氢氢发发电电机机反反应应器器和和燃燃料料电电池池也也是是化化学学家家工工作作领领域域。实实现现这这一一良良性性循循环环，将将使使人人类类永永远远能能够够各各取取所所需需地消耗电能。地消耗电能。第70页第70页上一内容下一内容回主目录/10/103.5能源储氢材料炭纳米管第71页第71页上一内容下一内容回主目录/10/103.5能源北京燃料电池都市客车第72页第72页上一内容下一内容回主目录/10/103.5能源镍氢电池为动力电动汽车第73页第73页上一内容下一内容回主目录/10/103.6热力学第一定律微观阐明&热力学能&功&热&热和功微观阐明示意图&热容&运动自由度&单原子分子平动能&能量均分原理第74页第74页上一内容下一内容回主目录/10/10热力学能 设在一个封闭近独立子系统(粒子之间相互作用能极少）中，粒子总数为N，分布在能量不同 个能级上，在 能级上粒子数为 ，则有：对（2）式微分，得：对照宏观第一定律，就可找出 和 与微观量相应关系。第75页第75页上一内容下一内容回主目录/10/10功 项是各能级上粒子数不变，能级升高或减少所引起热力学能改变值。依据物理中力学性质，在力 作用下，使系统边界在 方向上发生了 位移，则所作功为：则总功为：第76页第76页上一内容下一内容回主目录/10/10功 由于系统与环境有了功互换，系统能量就会改变。物理学中能量梯度就是力（力正、负号取决于作用方向），则 当粒子能量坐标改变时，环境对分布在各能级上 个粒子所作总功为：第77页第77页上一内容下一内容回主目录/10/10热项代表热，阐明能级保持不变，而各能级上粒子数发生改变。系统在吸热时，分布在高能级上粒子数增多，在低能级上粒子数减少；放热时，分布在高能级上粒子数减少而在低能级上粒子数增多。第78页第78页上一内容下一内容回主目录/10/10热和功微观阐明示意图 图（a）是某热力学系统在平衡态时正常分布。纵坐标表示能量，若干水平线表示能级。横坐标表示粒子数，能级线段长短表示粒子数多少。第79页第79页上一内容下一内容回主目录/10/10热和功微观阐明示意图 当系统吸热时，高能级上粒子数增多，低能级上粒子数减少，但能级未变，最后分布如红线所表示。系统放热时，情形刚好相反，如兰线所表示。第80页第80页上一内容下一内容回主目录/10/10热和功微观阐明示意图 当环境对系统作功时，系统能级升高，而各能级上粒子数未变，如红线所表示，相称于分布图往上平移。当系统对外作功时，则分布图将向下平移。第81页第81页上一内容下一内容回主目录/10/10热容 热力学能是粒子内部能量总和，主要包括平动(t)、转动(r)、振动(v)、电子(e)和核(n)等能量总和。因此CV也是各种运动方式所奉献总和：由于电子和核能级间隔大，通常温度下都处于基态，它们对CV奉献普通能够忽略，则CV表示式为：定容热容CV与热力学能关系为：第82页第82页上一内容下一内容回主目录/10/10运动自由度 物理学中把决定物体在空间位置所需独立坐标数称为自由度。而转动、振动自由度随组成份子原子数和结构不同而不同。平动自由度均等于3；对于含n个原子分子，共有3n个自由度。第83页第83页上一内容下一内容回主目录/10/10运动自由度平动自由度转动自由度振动自由度分子种类单原子分子300双原子分子321线性多原子分子323n-5非线性多原子分子333n-6第84页第84页上一内容下一内容回主目录/10/10单原子分子平动能 单原子分子近似可看作刚性球。在直角坐标上，它平动可分解为x,y,z三个方向运动。在 x 方向平动能平均值 为：依据气体分子运动论和Maxwell速率分布公式，在x方向速度平方平均值 为：因此第85页第85页上一内容下一内容回主目录/10/10单原子分子平动能同理则单原子分子总平动能 为：第86页第86页上一内容下一内容回主目录/10/10 假如把每一个平方项称为一个自由度，则能量是均匀地分派在每一个自由度上，这就是典型能量均分原理。能量均分原理 典型热力学中，把每一个方向上平均能量称为一个平方项，它对总能量奉献为 。一个振动自由度，动能和位能各奉献 ，因此对能量总奉献为kT。对1 mol单原子气体分子，则：第87页第87页上一内容下一内容回主目录/10/10能量均分原理对1 mol双原子气体分子低温时：高温时：由于振动能级间隔大，低温时振动处于基态，对能量奉献可忽略不计。第88页第88页上一内容下一内容回主目录/10/10JAMES PRESCOTT JOULEJAMES PRESCOTT JOULE(1818-1889)English physicist,had the strength of mind to put science ahead of beer.He owned a large brewery but neglected its management to devote himself to scientific research.His name is associated with Joules law,which states that the rate at which heat is dissipated by a resistor is given by I2R.He was the first to carry out precise measurements of the mechanical equivalent of heat;and the firmly established that work can be quantitatively converted heat.第89页第89页上一内容下一内容回主目录/10/10JOSEPH LOUIS GAY-LUSSACJOSEPH LOUIS GAY-LUSSAC(1778-1850)French chemist,was a pioneer in balloon ascensions.In 1804,Gay-Lussac made several balloon ascensions to altitudes as high as 7000 m,where he made observations on magnetism,temperature,humidity,and the composition of air.He could not find any variation of compositions with height.In 1809,he pointed out that gases combine in simple proportions by volume;and this is still called Gay-Lussacs work on chlorine brought the scientist into controversy with Sir Humphry Davy.第90页第90页上一内容下一内容回主目录/10/10JOSEPH LOUIS GAY-LUSSACGay-Lussac assumed chlorine to be an oxygen-containing compound,while Davy correctly considered it an element,a view that Gay-Lussac eventually accepted.He showed that prussic acid contained hydrogen but no oxygen.Lavoisier had insisted that oxygen was the critical constituent of acids,and Gay-Lussac.Gay-Lussac was one of the tubing,all of which had to be imported from German,and the French had an import duty on glass tubing.He instructed his German supplier to seal both ends of each piece of tubing and label the tubes“German air.”The French government had no duty listed for“German air”,and he was able to import his tubing duty free.第91页第91页上一内容下一内容回主目录/10/10WILLIAM THOMSON,Lord Kelvin WILLIAM THOMSON,Lord Kelvin(1824-1907)Irish-born British physicist,proposed his absolute scale of temperature,which is independent of the thermometric substance in 1848.In one of his earliest papers dealing with heat conduction of the earth,Thomson showed that about 100 million years ago,the physical condition of the earth must have been quite different from that of today.He did fundamental work in telegraphy,and navigation.For his services in trans-Atlantic telegraphy,Thomson was raised to the peerage,with the title Baron Kelvin of Larg.There was no heir to the title,and it is now extinct.第92页第92页上一内容下一内容回主目录/10/10HESS HESS(1802-1852)俄国化学家，18出生于德国。在1836年提出了著名赫斯定律。赫斯定律是热化学最基本规律。依据这个定律，热化学公式能够互相加减，从一些反应反应热可求出另一些反应反应热。这个定律发觉以及当初所采用试验办法，为以后热力学第一定律确实立奠定了试验基础。第93页第93页上一内容下一内容回主目录/10/10LINUS CARL PAULINGLINUS CARL PAULING(born 1901)American chemist,did his earliest work in crystal structure determinations,using X-ray diffraction.The early years of his career coincided with the development of quantum mechanics,and his interest in structural chemistry led him to a variety of quantum mechanical investigations concerned with the solid and nonsolid states of matter.After the war,his interests turned partly to biochemistry,and Pauling discovered the cause of sickle-cell anemia.第94页第94页上一内容下一内容回主目录/10/10LINUS CARL PAULINGHe received the Nobel Prize in chemistry in 1954 for his research into the natrue of the chemical bond and the structure of complex molecules.In the late 1950s and early 1960s,he was one of the most vocal opponents of atomic bomb testing,and received the Nobel Peace Prize in 1963 for his efforts on behalf of the nuclear ban treaty,thereby becoming the only person to win two individual Nobel awards.第95页第95页上一内容下一内容回主目录/10/10KIRCHOFF,GUSTER ROBERTKIRCHOFF,GUSTER ROBERT(1824-1887)德国物理化学家。1858年发表了著名基尔霍夫定律。该定律描述了反应等压热效应和温度之间关系。依据基尔霍夫公式，能够从一个温度时反应热求得另一个温度时反应热。第96页第96页上一内容下一内容回主目录/10/10抱负气体绝热可逆过程方程式有三种等价形式抱负气体绝热可逆过程方程式有三种等价形式:TV 1=常数常数(1)pV =常数常数(2)p1 T =常数常数(3)第97页第97页上一内容下一内容回主目录/10/10自键焓估算生成焓 一切化学反应事实上都是原子或原子团重新排列组合，在旧键破裂和新键形成过程中就会有能量改变，这就是化学反应热效应。键分解能 将化合物气态分子某一个键拆散成气态原子所需能量，称为键分解能即键能，能够用光谱方法测定。显然同一个分子中相同键拆散次序不同，所需能量也不同，拆散第一个键花能量较多。键焓 在双原子分子中，键焓与键能数值相等。在含有若干个相同键多原子分子中，键焓是若干个相同键键能平均值。第98页第98页上一内容下一内容回主目录/10/10自键焓估算生成焓则O-H（g）键焓等于这两个键能平均值 比如：在298.15 K时，自光谱数据测得气相水分子分解成气相原子两个键能分别为：第99页第99页上一内容下一内容回主目录/10/10自键焓估算生成焓 美国化学家 LPauling 假定一个分子总键焓是分子中所有键键焓之和，这些单独键焓值只由键类型决定。这样，只要从表上查得各键键焓就能够估算化合物生成焓以及化学反应焓变。显然，这个办法是很粗略，一则所有单键键焓数据尚不完全，二则单键键焓与分子中实际键能会有出入。第100页第100页上一内容下一内容回主目录/10/10离子生成焓 由于溶液是电中性，正、负离子总是同时存在，不也许得到单一离子生成焓。因此，要求了一个当前被公认相对原则：原则压力下，在无限稀薄水溶液中，摩尔生成焓等于零。其它离子生成焓都是与这个原则比较相对值。第101页第101页上一内容下一内容回主目录/10/10离子生成焓查表得要求：因此：比如：第102页第102页上一内容下一内容回主目录/10/10溶解热溶解热是指溶解过程中焓变值，通常分为两种：积分溶解热：一定溶质溶于一定量溶剂中所产生热效应总和。这个溶解过程是一个溶液浓度不断改变过程。由于加入溶质量很少，溶液浓度可视为不变。微分溶解热：在给定浓度溶液里，加入 溶质时，所产生热效应与加入溶质量比值。用公式表示为：第103页第103页上一内容下一内容回主目录/10/10稀释热稀释热也可分为两种：积分稀释热：把一定量溶剂加到一定量溶液中所产生热效应。它值能够从积分溶解热求得。它值无法直接测定，从积分溶解热曲线上作切线求得。微分稀释热：在一定浓度溶液中加入 溶剂所产生热效应与加入溶剂量比值，第104页第104页