热力学三大定律



ΔH是指焓变,焓是物体的一个热力学能状态函数
△S是指熵变,△S越大,反应也彻底,也是状态函数
(一)标准摩尔生成热:(单位kJ/mol)
在标准压力(100kPa)下,在进行反应的温度时,由最稳定的单质合成标准压力pϴ下单位量物质B(化合物)的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号△fHmϴ表示
1、标准摩尔生成焓在使用时必须注明温度,通常为298.15K
2、一个化合物的标准摩尔生成焓并不是这个化合物的焓的绝对值,它是相对于合成它的单质的相对焓变。最稳定的单质的标准摩尔生成焓为零
3、除了NO、NO2、C2H2(g)等少数物质以外,绝大多数常见化合物的标准摩尔生成焓都是负值。这反映一个事实,即由单质生成化合物时一般都是放热的,而化合物分解成单质时通常是吸热的
(二)标准摩尔燃烧热(单位:kJ/ mol )
1mol物质完全燃烧时的反应热
1、条件: 25℃ ,101 kPa
2、可燃物及物质的量:1 mol纯物质
3、 放出热量:ΔH<0,单位kJ/mol
4、所谓完全燃烧也是完全氧化,是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物
5、标准燃烧热是以产物为参照物的相对值
6、燃烧不一定要在氧气环境下进行
(三)标准摩尔熵变
指在标准状态下,1摩尔纯物质的规定熵
当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变,以△rSm(-)表示
对于反应 aA+Bb=pC+qD,有
△rSm(298K)=p×Sm(C)+q×Sm(D)-a×Sm(A)-b×Sm(B)
(一)热力学第一定律(能量守恒定律):
公式体现:△U=Q+W或△U=Q+nRT
(二)热力学第二定律:
克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。
开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小
(三)热力学第三定律:
通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零, 或者绝对零度(T = 0 K)不可达到
熵(△S)适用于孤立系统、任何过程
吉布斯自由能(△G)适用于封闭系统、等温等压不做非体积功