文档介绍：无机化学考研辅导笔记
无机化学考研辅导笔记
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第二章、热化学
热化学：研究化学反应与热能变化规律的学科。
2。1热力学的术语和基本概念
。１ 系统和环境
系统:．
环境：系统以外并与系统有着相互影响的部分。
敞开系统:系统与环境间即有物质的交换,又有能量的交换.
封闭系统:系统与环境间没有物质的交换，而只有能量的交换。
孤立系统：系统与环境间即无物质的交换,又无能量的交换.
２。1。２ 状态和状态函数 状态：系统的一系列物理量的总和，系统性质的综合表现。
状态性质：由状态决定其数值而与变化途径无关的性质.
状态函数：具有状态性质的物理量。例：p、V、Ｔ……
状态函数特征：
1、 系统的状态一经确定，状态函数是一个定值。
（状态函数是单值函数.）
２、状态函数的数值与状态变化经历的途径无关.
（状态函数的变化量由系统的始、终态决定，与变化途径无关。)
热力学中规定了物质的标准状态为：
1、气态物质压力为１０0kPａ.
2、液态、固体物质在1０0kＰａ压力下的纯净物。
3、溶液在１0０ｋＰa压力下，物质的量浓度1mｏl/L。
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2．１。３ 过程
途径：系统的状态变化所遵循的路线.
过程:变化的具体经过．
常见的过程有以下几种类型:
1、恒温过程:在整个过程中，系统的温度不变。△Ｔ=0.
２、恒压过程:在整个过程中,系统的压力不变。△P=0．
３、恒容过程:在整个过程中，系统的体积不变。△V=０．
4、绝热过程：在整个过程中，系统与环境无热量交换。Ｑ＝０.
例： —-→ C ———－——
↑2 ↓3
Ａ——--—１————→B
↓4 ↑６
D-————５——-—→E
从状态A到状态Ｂ有三种途径:
途径１由过程１组成。
途径2由过程2、３组成.
途径3由过程4、5、6组成。
。４ 相
系统中性质相同的均匀部分。
讨论:
１、性质相同指物理性质和化学性质都完全相同。
2、“均匀"是指各种组分以单个分子、离子或原子相互混合。
3、相与相之间有明确的界面分隔开。
4、区分清楚相与态的概念。
5、区分清楚相的数目与组分的数目．
6、一个相可以是连续的整体,也可以是不连续的分散体。
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7、只含有一个相的系统称为单相系统，含有两个或两个以上相的系统称为多相系统。
2．1。5 化学反应计量式和反应进度
反应进度(ξ，kｓai): 反应中任何一种反应物或生成物在某一阶段中物质的量的变化量与反应计量系数的商，单位为ｍol，用来描述化学反应进行的程度的物理量。
规定反应物的计量系数为负数,产物的计量系数为正数.
例、 反应 2H2(ｇ） + O2（ｇ) = ２H2Ｏ(g) ，开始时,H２为6ｍol,某一阶段后，H2为３ｍol, ξ＝ ?
解：ξ＝ （3－6）/（-2） = 3／２(mol）
２．２ 热力学第一定律
２．２。1热力学能（Ｕ）
系统内部所具有的总能量.（也称为内能) 状态函数
热力学能变化△U = U２ — Ｕ1，通常△Ｕ≠０.
热(Q）:系统与环境之间因温度不同而交换或传递的能量.
讨论：
1、热是一种交换或传递的能量,不是物质的自然属性.
2、 热与反映物体温度高低的冷热现象不能混为一谈.
３、热受变化过程制约,不是状态函数。
４、在化学反应中，系统吸收的热转化为内部的能量,释放的热则是由原先存在于物质内部的能量转变而来的.
5、热力学上规定，系统从环境吸收热量为正值，Ｑ 〉 0 ;系统释放热量给环境为负值， Ｑ 〈 0。
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功（w)：除热以外的其它一切形式所传递或交换的能量。
主要指体积功，即系统在变化过程中由于体积膨胀或压缩所做的功。
w ＝ －△PV
恒温、恒压条件时，ｗ = —P△V = —△ｎＲT
热力学规定：
系统对环境作功（体积膨胀)，功为负值，ｗ 〈 0 ;
环境对系统作功（体积压缩）,功为正值， w > 0。
２。
能量守恒与转化定律：能量可以互相转化,但不能自生自灭。
化学热力学第一定律:系统由一种状态变化到另一种状态时，热力学能的改变量等于该过程中系统从环境吸收的热加上环