无机及分析化学(第二版)
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本章小结

1.四组化学热力学基本概念:体系和环境;状态和状态函数;过程和途径;热和功。

2.四个重要的热力学函数

(1)热力学能U:系统内部各种能量的总和,又称为内能,ΔU=Q+W

(2)焓H:反映系统热量的吸收或放出。

定义:H=U+pV;焓变:ΔHU+pΔV

(3)熵S:熵是系统混乱度的量度。ΔS=Qr/T

(4)吉布斯自由能G:能用来对外作有用功的最大值。

定义:G=H-TS;吉布斯自由能变:ΔGH-TΔS

ΔG用于判断过程的自发性。

3.热力学三大定律和盖斯定律

(1)热力学一定律(能量守恒定律):ΔU=Q+W

(2)热力学第二定律(熵增原理):ΔS(孤立)>0。

(3)热力学第三定律:在热力学温度为0K时,任何纯物质理想晶体的熵值为零。

(4)盖斯定律:不论化学反应是一步完成,还是分步完成,其热效应总是相同。

4.应用计算

(1)用盖斯定律计算反应热(焓变)

如果:反应(1)=反应(2)+反应(3)

则有:

如果:反应(1)=反应(2)—反应(3)

则有:

(2)计算标准摩尔焓变、熵变、吉布斯自由能变

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(3)计算ΔG,估算物质的熔点、沸点。

5.化学反应速率的表示

dD+eE fF+gG

6.化学反应速率理论

有效碰撞理论和过渡态理论。

7.影响反应速率的因素

反应物浓度、温度和催化剂。

对于基元反应:dD+eEfF+gG 速率方程 

阿伦尼乌斯方程   

8.化学平衡特点

正反应速率等于逆反应速率时的状态。前提——恒温、封闭体系;条件——正、逆反应速率相等;标志——各物质的浓度都不再随时间改变;特点——是动态平衡,有条件的平衡;与反应方向、反应速率等无关。

9.标准平衡常数表达式及其计算

对溶液反应:dD(aq)+eE(aq) fF(aq)+gG(aq)

对气体反应:dD(g)+eE(g) fF(g)+gG(g)

10.多重平衡规则

如果:反应(1)=反应(2)+反应(3);则有:

如果:反应(1)=反应(2)-反应(3) 则有:

11.范德霍夫等温方程式

12.勒夏特里化学平衡移动原理

假如改变平衡系统条件之一,如温度、压力或浓度,平衡就向减弱这个改变的方向移动。