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澄海中学高中化学奥林匹克竞赛辅导资料
第十?/p>
化学热力学基础
【竞赛要求?/p>
热力学能(内能)
、焓、热容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、标准熵及有?/p>
计算。自由能变化与反应的方向性。吉布斯
-
亥姆霍兹方程极其应用。范特霍夫标准熵及其?/p>
用。热化学循环?/p>
【知识梳理?/p>
一、基本概?/p>
1
、体系和环境
体系:我们研究的对象,称为体系?/p>
环境:体系以外的其它部分,称为环境。例如:我们研究杯子中的
H
2
O
,则
H
2
O
是体系,
水面上的空气,杯子皆为环境。当然,桌子、房屋、地球、太阳也皆为环境。但我们着眼于?/p>
体系密切相关的环境,即为空气和杯子等。又如:若以
N
2
?/p>
O
2
混合气体中的
O
2
作为体系?/p>
?/p>
N
2
是环境,容器也是环境?/p>
按照体系和环境之间的物质、能量的交换关系,将体系分为三类?/p>
?/p>
1
)敞开体系:既有物质交换,也有能量交换?/p>
?/p>
2
)封闭体系:无物质交换,有能量交换?/p>
?/p>
3
)孤立体系:既无物质交换,也无能量交换?/p>
例如:一个敞开瓶口,盛满热水的瓶子,水为体系,则是敞开体系
;
若加上一个盖子,?/p>
成为封闭体系
;
若将瓶子换成杜瓦瓶(保温瓶),则变成孤立体系。热力学上研究得多的是封
闭体系?/p>
2
、状态和状态函?/p>
状态:
由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的一种存在形式,
称为体系的状
态?/p>
状态函数:确定体系状态的物理量,是状态函数。例:某理想气体体系
n
= 1 mol
?/p>
p
=
1.013×
10
5
Pa
?/p>
V
= 22.4 dm
3
?/p>
T
= 273 K
这就是一种存在状态(我们称其处于一种标准状态)?/p>
是由
n
?/p>
p
?/p>
V
?/p>
T
所确定下来的体系的一种状态,因?/p>
n
?/p>
p
?/p>
V
?/p>
T
都是体系的状态函数?/p>
状态一定,
则体系的状态函数一定?/p>
体系的一个或几个状态函数发生了变化?/p>
则体系的状态也