【2017年整理】热化学与能源.ppt

1 1、反应进度 反应进度ξ 的定义： 反应进度的单位是摩尔（mol） nB 为物质B的物质的量，d nB表示微小的变化量。 或定义: Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 反应进度与化学反应方程式的书写有关 当有1mol NH3生成时，则反应进度为1 mol。 0.5mol 因此，当涉及反应进度时，必须指明化学反应方程式。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 弹式量热计 热效应的数值大小与具体途径有关。系统吸热为正，系统放热为负。 热效应可在弹式热量计中精确地测量。测量反应热是热化学的重要研究内容。 用弹式热量计测量的热效应是等容热效应 3 化学反应热效应（简称反应热）：指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。 2、 热效应及其测量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 设有n mol 物质完全反应，所放出的热量使弹式热量计与恒温水浴的温度从T1上升到T2，弹式热量计与恒温水浴的热容为 Cs(J·K-1)， 比热容为cs(J·K-1kg-1 )，则反应热： 摩尔反应热（反应热与反应进度之比）： 4 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5 示例 （p9） 例1.1 联氨燃烧反应：N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l) 已知： m(N2H4) = 0.5000g m(H2O) = 1210g Cb = 848 J·K-1, c(H2O)=4.18 J·g-1·K-1 T1 = 293.18 K, T2 = 294.82 K Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6 3、热化学方程式 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。其标准写法是：先写出反应方程，再写出相应反应热，两者之间用分号或逗号隔开。 N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l)； 2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)； 若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K，p=100kPa下。 注明反应温度、压力及反应物、生成物的组成和状态等条件； 反应热与反应式的化学计量数有关； 若无特别说明，一般标注的是等温等压热效应qp Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7 封闭系统，不做非体积功时，若系统从环境吸收热（q），从环境得功（w），则系统热力学能（U）的增加ΔU (U2 – U1) 为： ΔU = q + w 热力学第一定律的实质是能量守恒定律在热力学中的的应用。 —— 热力学第一定律的数学表达式 热力学第一定律用来描述系统热力学状态发生变化时系统的热力学能与过程的热和功之间的定量关系。 4、热力学第一定律 等外压过程中，体积功 w体= – p 外(V2 – V1) = – p外ΔV Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8 5、理想气体的体积功 理想气体的定义： 气体分子不占有体积，气体分子之间的作用力为0 的气态系统被称为理想气体。 附例1.2 1 mol理想气体从始态100kPa, 22.4dm3经等温等外压p2 = 50kPa膨胀到平衡，求系统所做的功。 解：终态平衡时的体积为： w体 0 说明系统对外做功 Evaluatio