化学热力学( 二 )

Qp(或Qp)等于反应过程焓(或内能)的变化 ΔH(或ΔU) 。化学平衡主要内容是套用热力学的平衡判据研究化学反应的平衡条件 。在化学热力学中通常把化学反应方程写作等式 , 例如 , 在化学热力学中将高温下氢分子和氧分子化合成水的反应式写为2H2+O2=2H2O 。溶液理论用热力学方法研究多组元体系的理论 。溶液是液态溶体 。溶体是一个含有两种或两种以上组元的均匀系 。当溶体是气相时 , 通常叫做混合气体;当溶体是固相时 , 叫做固溶体 。相关概念(1)体系与环境体系:我们研究的对象 , 称为体系 。环境:体系以外的其他部分 , 称为环境 。例如:我们研究杯子中的H2O , 则H2O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 。但我们着眼于和体系密切相关的环境 , 即空气和杯子等 。又如:若以N2和O2混合气体中的O2作为体系 , 则N2是环境 , 容器也是环境 。(2)状态与状态函式状态: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 。状态函式:确定体系状态的物理量 , 是状态函式 。(3)状态与途径过程:体系的状态发生变化 , 从始态到终态 , 经历了一个热力学过程 , 简称过程 。若体系在恆温条件下发生了状态变化 , 则体系的变化为“恆温过程” 。若体系变化时和环境之间无热量交换 , 则称为“绝热过程” 。途径:完成一个热力学过程 , 可以採取不同的方式 。我们把每种具体的方式 , 称为一种途径 。过程着重于始态和终态 , 而途径着重于具体方式 。(4)体积功化学反应过程中 , 经常发生体积变化 。体系反抗外压改变体积 , 产生体积功 。(5)热力学能体系内部所有能量之和 , 包括分子原子的动能、势能、核能、电子的动能 , 以及一些尚未研究的能量 , 热力学上用符号U表示 。虽然体系的内能尚不能求得 , 但是体系的状态一定时 , 内能是一个固定值 , 因此 , U是体系的状态函式 。