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：
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热力学能是体系内部所有能量之和，其中包括一些尚未研究清楚的能量。热力学上用符号 U 表示热力学能，热力学能经常称为内能。
体系的状态发生变化，始终态确定，则热力学能变化量 ?U 是一定值
?U = U终 － U始
2. 1. 07 理想气体的热力学能：
理想气体是最简单的体系，可以认为理想气体的热力学能只是温度的函数。T 一定，则 U 一定。即某过程中若 ?T = 0，则 ?U = 0。
2. 1. 08 功和热：
体系和环境之间的能量传递有两种方式：一种是基于温差造成的能量传递，称为“热”；此外的其他能量传递方式统称为“功”。
热力学关于功和热的规定，Q 是指环境给予体系的热量。W 是指环境对体系所做的功。
功和热只有体系的状态发生变化时才有所体现，它们不是状态函数。讨论体系在某状态下具有多少功和热是完全错误的。而且仅仅知道了过程的始终态也很难说明功和热的具体数值，因为功和热的大小与途径有关。
2. 1. 09 热力学第一定律：
某体系由状态 I 变化到状态 II，在这一过程中体系从环境吸热 Q，环境对体系做功 W，若体系热力学能的改变量用 ?U 表示，则有
?U = Q + W
即体系热力学能的改变量等于体系从环境吸收的热量 Q 与环境对体系所做的功W 之和。这就是热力学第一定律。
热力学第一定律的本质是能量守恒。 2. 1. 10 体积功：
在热力学过程中，体系对抗外压改变体积，产生体积功W体。 W体 = －p外?V 若体积的改变量 ?V = 0，则W体 = 0。
2. 2. 01 化学反应的热效应：
当生成物的温度恢复到反应物的温度时，化学反应中所吸收或放出的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
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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 ?rU （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 ?rU = Q + W
故有 U生－U反 = Q + W 2. 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。即
QV = ?rU
2. 2. 04 弹式热量计：
恒容反应热 QV 的测量，使用的仪器称为弹式热量计。计算公式为
QV = －?T?C
C 称为热容，表示升温 1 K 所需要的热量，在式中它表示热量计的热容与内容物的热容之和。
2. 2. 05 恒压反应的热效应：
恒压反应的热效应全部用来改变体系的焓。即
Qp = ?rH
2. 2. 06 状态函数焓H：
H 称为焓，是一个新的状态函数。焓H的定义式为 H = U + pV，由于 U 不可求，故焓 H 也不可求。焓的单位与功和能量的单位相同；焓有加和性。
对于理想气体，焓 H 也只和 T 有关。 2. 2. 07 杯式热量计：
恒压反应热 Qp的测量，使用杯式热量计。 2. 2. 08 反应进度：
反应进度，用 ? 表示，其单位为mol。设有化学反应 ?A A + ?B B —— ?C C
反应进度 ? = 1 mol 的意义是：以?A个A 粒子与?B个 B 粒子反应，生成了?C 个 C 粒子为一个单元，进行了 6.02 ? 1023（即 1mol）个单元反应。其中
? 称为化学计量数，为一纯数。
当 ? = 1 mol 时，可以说进行了 1 摩尔的反应。
对于同一化学反应，若化学方程式的化学计量数不同，? = 1 mol 的实际意
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