大学无机化学热力学公式

第5章 化学热力学基础

1． (0411)下列单质的?fH不等于零的是……（ ）

(A) Fe(s) (B) C(石墨) (C) Ne(g) (D) Cl2(l)

不是指定单质。

2． (0415) 在下列反应中，焓变等于AgBr(s) 的?fHm?的反应是……………………（ ） (A) Ag+(aq) + Br-(aq) = AgBr(s) (B) 2Ag(s) + Br2(g) = 2AgBr(s) (C) Ag(s) +?Br2(l) = AgBr(s)

(D) Ag(s) +?Br2(g) = AgBr(s) ?fHm?的定义。

3． (3421) 2NH3(g) + 3Cl2(g) = N2(g) + 6HCl(g) ?rHm??= -461.5 kJ·mol-1，温度升高 50 K， 则?rHm?应为………………………………………… （ ）

(A) >> -461.5 kJ·mol-1 (B) << -461.5 kJ·mol-1

(C) ? -461.5 kJ·mol-1

青海民族大学毕业论文

热力学数据在无机化学中的应用

引言

化学热力学数据在化学领域里有着广泛的应用。在无机化学范围内，主要讨论能量平衡和一定条件下，化学反应进行的方向及限度和反应发生条件，还有就是判断一些无机物的溶解性。

1、在化学反应中的应用

1.1 判断化学反应进行的方向及发生条件

综合焓变(△H)和熵变(△S)这两个能量项, 热力学用自由能(G)这个状态函数的变化量(△G)来判断反应进行的方向, 即吉布斯一亥姆霍兹提出的[1]:

△G = △H - T△S (1) 或 △Gθ298 = △Hθ298 - T△Sθ298 (2) 当△G < 0 过程自发 △G = 0 过程处于平衡态

△G > O 过程非自发(或逆过程自发) 因此, 在恒温恒压下进行的化学反应:

(1 ) 体系焓减或熵增, △G < 0 , 反应自发进行。

(2 ) 当反应热很小, 熵效应对反应进行的方向起决定性作用。 (3 ) 反应熵变很小,特别在低温时, T△S此项影响不大,△H决定反应进行的方向。

(4 ) 反应熵变较大, 特别当温度变化较大时, 有可能导致△G符号的改变, 从而改变反应进行的方向。

例1 石灰窑中烧制石灰的反应为CaCO3(s)→ CO2(g

所有公式：

1、注意单位，如焦耳，千焦。

2、加入溶液时注意体积变化引起的浓度的变化 3、能斯特方程注意正负号。

4、单质的标准绝对熵不等于零， fGm (稳定态单质,T)=0 fGm (H+,aq,T)=0

Chap 1

1、热力学温度：T= t + T0 (T0=273.15K)

2、理想气体状态方程：pV=nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体

在SI制中，p的单位是Pa，V的单位是m3，T的单位是K，n的单位是mol；R是摩尔气体常数，R的数值和单位与p,V,T 的单位有关，在SI制中，R = 8.314 J·K-1·mol-1。

3、

M

4、分压

mRT RTMp

M pV mpRT

V

pB

nBRTV

5、分体积定律

nBRTnRTnRTV 1 2 n1 n2 nRT

ppppVB

VB

nBRTV

V B B

ppV

n

VB BV BV

n

6、溶液的浓度

质量百分比浓度 B = mB/m = mB/(mB+mA) 以溶质(B)的质量在全部溶液的质量中占有

的百分比

质量摩尔浓度 bB = nB/mA

溶质(B)的物质的量与溶剂(A)的质量的比值物质的量分数（摩尔分数） = nB/

第二章 化学热力学基础

思考题与习题

2-1 何谓物质的标准状态？

答：物质的标准状态是在温度为T及标准压力P（P=100 kpa）下的状态。 2-2 计算下列各体系由状态A变化到状态B时热力学能的变化

(1) 吸收了2000KJ热量，并对环境做功300KJ。 (2) 向环境放出了12.54KJ热量，并对环境做功31.34KJ。 (3) 从环境吸收了7.94KJ热量，环境对体系做功31.34KJ。 (4) 向环境放出了24.5KJ热量，环境对体系做功26.15KJ。

?

?

KJ-300KJ?1700KJ 解：（1）?U?Q?W?2000(2) ?U?Q?W??12.54KJ-31.34KJ?-43.88KJ (3) ?U?Q?W?7.94KJ?31.34KJ?39.28KJ (4) ?U?Q?W??24.5KJ?26.15KJ?1.64KJ

2-3 某体系由状态Ⅰ沿途径A变到状态Ⅱ时从环境吸热314.0 J，同时对环境做功117.0 J。当体系由状态Ⅱ沿另一途径B变到状态Ⅰ时体系对环境做功44.0 J，问此时体系吸收热量为多少？

解：（1）由状态Ⅰ变到状态Ⅱ：?U1?Q?W?314.0J?117.0J?197.0J （2）由状态

《普通化学实验》指导书

（Experiments in General Chemistry ）

湖北民族学院化环学院

一、课程实验的地位、作用和目的

普通化学实验是普通化学的重要组成部分，是培养学生独立操作、发现问题、分析问题、开拓创新、撰写报告等各方面能力的重要环节。通过实验，使学生更好地理解化学中的基本理论知识，另外，通过实验，使学生掌握实验数据的处理和实验结果分析与归纳的方法。可以培养学生的实际动手能力和严谨求实的科研态度。 通过实验进行基本操作的训练和仪器的正确使用。如加热方法、沉淀的分离和洗涤。容量瓶、移液管和滴定管、蒸发皿、分析天平、pH计、分光光度计等的正确使用，能掌握一些数据测定方法并会数据处理，不仅能进行一些理论验证实验，还能进行综合应用和设计性实验。

二、课程实验成绩评定

1．考核方式：考查；

2．实验成绩占课程总成绩比例：20%；

3．实验成绩的构成与评分标准：考勤、实验态度、纪律占20%，预习占20%，实验报告记录占60%，每次实验按评分标准按优、良、中、及格和不及格五级记分；

4．实习课无故缺席一次，扣除其全部实验成绩，缺席两次取消其考试资格。

三、课程实验要求（如表）

序项目 号 名称 实验课时 内容提要

电熔镁砂热回收热量引用计算公式说明

本课题主要研究熔坨高温回收利用，众所周知，物体能量传递主要以热传导、对流换热、辐射三种方式进行传递。本课题主要涉及到熔坨自身热传导，气体对物体表面对流换热传导过程。物体能量主要是以物体温度作为表征，其中还有化学能、汽化热能等其它不以温度为表征的能量。在本课题能量传递过程中共涉及到熔坨非稳态导热过程，空气与熔坨间的对流放热过程，热空气与矿石原料对流换热过程和矿石原料加热过程，

一、 在热工过程热平衡计算中应用了热力学第一定律（即能量

守恒定律），其表达式根据能量守恒定律得知，熔坨的放出热量等于空气的得热；热空气放热等于矿石原料的热量（其中含有矿石原料的分解热），并考虑到系统的热损失。

二、 在热量传递过程采用熔坨非稳态热传导（熔坨自身传热）

放热和矿石原料非稳态传到加热计算；空气与熔坨和热空气加热矿石原料的对流换热计算公式（即牛顿冷却或加热公式）。

三、 任何物质在高于绝对零度的温度下，必然具有热能，其能

量值与物质的比热容、物质质量、物质所具有的温度有关。据此计算熔坨的总能量，整个放热期间终了时刻的能量。整个吸热过程终了时刻物质所具有的热能（含化学分解热能）。根据能量传递过程中的热量计算工序所要求的矿石原料加热量

《普通化学实验》指导书

（Experiments in General Chemistry ）

湖北民族学院化环学院

一、课程实验的地位、作用和目的

普通化学实验是普通化学的重要组成部分，是培养学生独立操作、发现问题、分析问题、开拓创新、撰写报告等各方面能力的重要环节。通过实验，使学生更好地理解化学中的基本理论知识，另外，通过实验，使学生掌握实验数据的处理和实验结果分析与归纳的方法。可以培养学生的实际动手能力和严谨求实的科研态度。 通过实验进行基本操作的训练和仪器的正确使用。如加热方法、沉淀的分离和洗涤。容量瓶、移液管和滴定管、蒸发皿、分析天平、pH计、分光光度计等的正确使用，能掌握一些数据测定方法并会数据处理，不仅能进行一些理论验证实验，还能进行综合应用和设计性实验。

二、课程实验成绩评定

1．考核方式：考查；

2．实验成绩占课程总成绩比例：20%；

3．实验成绩的构成与评分标准：考勤、实验态度、纪律占20%，预习占20%，实验报告记录占60%，每次实验按评分标准按优、良、中、及格和不及格五级记分；

4．实习课无故缺席一次，扣除其全部实验成绩，缺席两次取消其考试资格。

三、课程实验要求（如表）

序项目 号 名称 实验课时 内容提要

摘要：硬脂酸锌在涂料中主要用于木器底漆，起填充作用，提高打磨性。透明度好，影响涂料的透明性小，特别用于透明底漆。2000年以前，国内硬脂酸锌能用于涂料行业的很少，而且性能上与国外的距离很大，随着直接法硬脂酸锌的厂家慢慢增多，竞争的压力下使得国内的硬脂酸锌在涂料中的性能有了飞跃性的提高。

关键词：硬脂酸锌，木器底漆。 Key Word: zinc stearate; wood coating 1前言 图硬脂酸锌

2硬脂酸锌的物化性质 中文名称： 硬脂酸锌 英文名称： Zinc stearate CAS号： 557-05-1 分子式： C36H70O4Zn 分子量： 632.33 2.1性状描述编辑

白色粉末，不溶于水，溶于热的乙醇、苯、甲苯、松节油等有机溶剂；遇到酸分解成硬脂酸和相应的盐；在干燥的条件下有火险性，自燃点900℃；有吸湿性 2.2物理参数编辑 密度:1.095g/cm3 熔点:118-125℃ 2.3化学性质

白色易吸湿的微细粉末，有好闻气味。 不溶于水、乙醇和乙醚，溶于酸

2.44质量规格编辑 锌含量:10.5-11.5%

游离酸(以硬脂酸计):≤0.5% 水份:≤1.0%

2.5特 性：

1、干法生产，水分在0.5%以

第二章 化学热力学基础与化学平衡

Chapter 2 The Basis of Chemical Thermodynamics and Chemical Equalibrium 热力学是热和温度的科学，把热力学应用于化学，称为化学热力学。

§2-1化学热力学的体系与状态

The Systems and States of Chemical Thermodynamics

一、化学热力学的特点和范围：

在研究化学反应时，人们总会思考一些问题：当几种物质放在一起时，a．能否发生反应？b．反应速率多大？c．会发生怎样的能量变化？d．到什么程度时反应达到平衡？e．反应机理如何？ 1．化学热力学的范围:

a、c、d 属于化学热力学问题，而b、e属于化学动力学问题。

热力学研究范围为：化学反应方向，限度以及伴随能量的变化 2．特点：

(1) 化学热力学解决化学反应中能量是如何转换的──能量守恒定律，解决上面问题中的c——热力学第一定律。

(2) 化学热力学解决在指定条件下，化学反应朝哪个方向进行以及反应的限度，解决

上面问题中的a、d ——热力学第二定律。

这两个定律是人类对含有极大量质点物质长期实践中总结出来的，这两个定律可以用数学式表示

第九章思考题与习题参考答案

一、选择题

在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。 1. 下列物质中，不适宜做配体的是（ ）

－

A. S2O32- B. H2O C. Br D. NH4+ 解：选D。NH4+中的N没有孤对电子。

2. 下列配离子中，属于外轨配合物的是（ ）

－－

A. [FeF6]3 B. [Cr(NH3) 6]3+ C. [Au(Cl)4]- D. [Ni(CN)4] 2

－

解：选A, [FeF6]3中心原子Fe3+采用sp3d2轨道进行杂化。

＋

3. 测得[Co(NH3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ，可知CO3 离子采取的杂化类型是（ ） A. sp3 B. dsp2 C. d2sp3 D. sp3d2

＋

解：选C 。 CO3价电子构型是3d6, 由磁矩μ=0.0B.M可以推断：该配合物中没有未成对的电子，在形成

＋

配合物时CO33d轨道上的电子先经过重排，再采取d2sp3轨道杂化，与配体成键。 4. 下列物质中具有顺磁性的是（ ）