2024年农学考研化学复习：化学热力学基础

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　　2024年农学考研化学复习：化学热力学基础

　　(一)章节

　　框架

　　基本

　　概念

　　基本热力学函数(状态函数)：U(内能，)ΔU(体系热力学能的变化)，H(焓)，S(熵)，G(自由能)

　　三大基本定律(热力学第一、二、三定律)

　　第一定律(能量守恒定律)：能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。公式表示：ΔU = Q+ W ΔH=ΔU+Δ(PV)

　　第二定律：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体 (不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 )。(孤立体系中，变化总是向熵增加的方向进行。)

　　第三定律：在热力学温度零度(即 T=0 开)时，一切完美晶体的熵值等于零。

　　三个内容：计算化学反应热、判断化学变化的方向和限度、有关化学平衡的计算

　　1.定容热 QV =ΔU 定压热 QP = ΔH ΔH = ΔU+Δ(PV)

　　2.盖斯定律：一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。适用于任何状态函数。

　　对于任何一个化学反应：ΔrHmθ=νΔfHmθ(生成物)- νΔfHmθ(反应物)

　　3.判断反应自发程度：

　　ΔG=ΔH-TΔS

　　ΔG>0：非自发过程，其逆过程可自发进行;

　　ΔG=0：平衡状态;

　　ΔG<0：自发过程

　　热力学方法的研究特点：研究大量质点(分子、原子)组成的宏观体系，根据体系的宏观性质进行计算。

　　(二) 理论、概念与公式

　　1.基本概念：

　　体系与环境(敞开、封闭、孤立) 状态和状态函数：只与状态有关的函数，状态函数的改变只与始态和终态有关，与变化途径无关。

　　过程和途径(定温、定压、定容、绝热、循环过程)

　　放热过程：Q<0;吸热过程：Q>0;体系对环境做功：W <0;环境对体系做功：W>0;

　　反应进度：ξ= △n(B)/ν(B) 化学方程式的写法不同，ξ不同。

　　物质的标准状态：一定温度、标准压力

　　标准摩尔生成焓ΔfHmθ

　　标准摩尔熵Smθ

　　标准摩尔熵变ΔrSmθ

　　标准摩尔生成自由能ΔfGmθ

　　符号说明：下标 f 代表“生成”，下标 r 代表“反映”，上标θ代表“标准”

　　2.计算公式

　　定容热 QV =ΔU 定压热 QP = ΔH

　　ΔH = ΔU+Δ(PV)

　　ΔrHmθ= ΣνΔ f Hmθ(生成物)- ΣνΔ f Hmθ(反应物)

　　ΔrSmθ= ΣνΔ f Smθ(生成物)- ΣνΔ f Smθ(反应物)

　　ΔG=ΔH-TΔS ΔG>0：非自发过程，其逆过程可自发进行;

　　ΔG=0：平衡状态;

　　ΔG<0：自发过程

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