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1、無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)筆記一無機(jī)化學(xué)無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)筆記一學(xué)習(xí)筆記一第一章第一章化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系和能量關(guān)系化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系和能量關(guān)系1.初步了解體系與環(huán)境、狀態(tài)函數(shù)、熱、功、熱力學(xué)能的概念和化學(xué)計(jì)量數(shù)、反應(yīng)進(jìn)度、恒壓反應(yīng)熱、焓變、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的含義。2.熟悉熱化學(xué)方程式的書寫和赫斯定律的應(yīng)用。3.會(huì)應(yīng)用熱化學(xué)方程式和標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變。知識(shí)點(diǎn):1.化學(xué)計(jì)量數(shù) 化學(xué)反應(yīng)方程式：cC+dD=yY+zZ，令：-c=c,-d=d,y=y,z=z,得：0=cC+dD+yY+zZ,稱為化學(xué)計(jì)量方程式。c,d,y,z分別為物質(zhì) C,D,Y,Z 的化學(xué)計(jì)量數(shù)。2.反應(yīng)進(jìn)度 對(duì)于化學(xué)計(jì)量方程式：0=

2、cC+dD+yY+zZ,d=dnB/B，為反應(yīng)進(jìn)度。3.體系和環(huán)境體系-為了研究方便，把要研究的那部分物質(zhì)和空間與其它物質(zhì)或空間人為地分開。被劃分出來作為研究對(duì)象的那部分物質(zhì)或空間稱為體系。環(huán)境-體系之外,并與體系有密切聯(lián)系的其它物質(zhì)或空間稱為環(huán)境。4.體系與環(huán)境的關(guān)系按照體系和環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換情況，可將體系分為以下 3 類：敞開體系-體系和環(huán)境之間，既有物質(zhì)交換，又有能量交換。封閉體系-體系和環(huán)境之間，沒有物質(zhì)交換，但有能量交換。孤立體系-體系和環(huán)境之間，既沒有物質(zhì)交換，又沒有能量交換。5.狀態(tài)函數(shù)描述體系狀態(tài)的一系列宏觀的物理量，稱為狀態(tài)函數(shù)。6.狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)（1）體系的狀態(tài)一確

3、定，各狀態(tài)函數(shù)均有確定值。（2）當(dāng)體系狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)的改變量只與體系的起始狀態(tài)和最終狀態(tài)有關(guān)，而與狀態(tài)變化的具體途徑無關(guān)。（3）體系的各狀態(tài)函數(shù)之間往往是有聯(lián)系的。因此，通常只需確定體系的某幾個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其它的狀態(tài)函數(shù)也隨之而定7.功和熱熱和功是體系狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),體系與環(huán)境之間交換或傳遞能量的兩種不同形式。體系狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),體系與環(huán)境因溫度不同而發(fā)生能量交換的形式稱為熱。在熱力學(xué)中常用 Q 表示,定義體系從環(huán)境吸熱時(shí) Q 為正值,體系放熱給環(huán)境時(shí) Q 為負(fù)值。熱的單位為焦耳(J)或千焦耳(kJ)。在熱力學(xué)中,功是指體系與環(huán)境除熱以外交換能量的形式。功有多種形式。它包括電功、表面功

4、、膨脹功、機(jī)無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)筆記一械功等。熱力學(xué)中功通常用符號(hào) W 來表示,并規(guī)定:環(huán)境對(duì)體系作功，W 為正值;當(dāng)體系對(duì)環(huán)境作功時(shí),W 為負(fù)值。功的單位和熱一樣是能量單位,為 J 或 kJ。功和熱一樣,都是體系狀態(tài)發(fā)生變化的過程中與環(huán)境交換能量的形式,其值隨體系狀態(tài)變化的途徑有關(guān)。即功也不是體系的狀態(tài)函數(shù)。8.熱力學(xué)能體系內(nèi)部所含的總能量稱為體系的熱力學(xué)能（以往稱為內(nèi)能），用符號(hào)“U”表示。由于體系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及相互作用很復(fù)雜，包括分子的內(nèi)動(dòng)能，分子的相互作用能等，因而熱力學(xué)能的絕對(duì)值無法確定。熱力學(xué)能不包括體系整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和在外場(chǎng)中的勢(shì)能。9.熱力學(xué)第一定律在孤立體系中能量是不會(huì)自生自滅的，它

5、可以變換形式，但總量不變，這就是所謂的能量守恒定律。10.反應(yīng)熱熱力學(xué)規(guī)定:化學(xué)反應(yīng)在封閉體系進(jìn)行時(shí),體系不作非體積功,反應(yīng)終態(tài)溫度恢復(fù)到反應(yīng)始態(tài)溫度時(shí),體系吸收或放出的熱量稱為該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。11.恒壓反應(yīng)熱(Qp)化學(xué)反應(yīng)是在恒壓條件下的封閉體系中進(jìn)行的，如果體系不做非體積功，此時(shí)的反應(yīng)熱稱為恒壓反應(yīng)熱(Qp)。12.焓與反應(yīng)焓變對(duì)于有氣體參加或產(chǎn)生的反應(yīng)，可能會(huì)引起體積的變化（由V1到 V2），則體系對(duì)環(huán)境所做的功為：W=-P(V2-V1)?；瘜W(xué)反應(yīng)在封閉體系中恒壓條件下進(jìn)行，體系只做體積功,U2 U1=U=Qp+W=Qp-p(V2-V1)，Qp=(U2+PV2)(U1+pV1)。定

6、義：H=U+pV,H 稱為焓。H 是狀態(tài)函數(shù)，由于現(xiàn)在還不能測(cè)定體系內(nèi)能 U 的絕對(duì)值,所以也不能確定焓 H 的絕對(duì)值。但是能夠測(cè)定體系狀態(tài)改變時(shí)焓的變化值(H)。焓變H 只與體系變化（化學(xué)反應(yīng)）的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化過程的具體途徑無關(guān)。13.熱化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。14.蓋斯定律1840 年俄籍瑞士人蓋斯(Hess)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出一條規(guī)律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)如果分幾步完成，則總反應(yīng)的反應(yīng)熱等于各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和。15.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，由最穩(wěn)定的純態(tài)單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的某物質(zhì)焓變(即恒壓反應(yīng)熱)稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓用符

7、號(hào)fmH表示，上標(biāo)“”表示標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，下標(biāo)“f”(formation 的詞頭)表示生成反應(yīng)。fmH的單位為 kJmol-1，通常使用的是 298.15K 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)。16.理想氣體狀態(tài)方程式pV=nRT,式中：p 為氣體的壓強(qiáng)，單位為帕(Pa)；V為氣體的體積，單位為立方米（m3）,n 為氣體的物質(zhì)的量，單位為摩（mol）,T無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)筆記一為氣體的熱力學(xué)溫度，單位為開（K）,R 為摩爾氣體常數(shù),R=8.3144 Jmol-1K-1。理想氣體狀態(tài)方程式對(duì)實(shí)際氣體使用時(shí)要求：壓力不太高，溫度不太低，此時(shí)氣體分子的間距大，分子本身的體積和分子間的相互作用可以忽略。17.分壓定律（Dalto

8、n 分壓定律）混合理想氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和，此經(jīng)驗(yàn)規(guī)則稱為道爾頓分壓定律。18.溶液濃度的表示方法通常將一定量溶劑或溶液中所含溶質(zhì)的量稱為溶液的濃度。經(jīng)常使用的溶液濃度的表示方法有如下幾種。1.質(zhì)量濃度指 1 升溶液中含有的溶質(zhì)的質(zhì)量。其單位為 kgm-3,常用其導(dǎo)出單位 gL-1。2.物質(zhì)的量濃度指 1 升溶液中含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量。其單位為 molL-1。3.質(zhì)量摩爾濃度指 1 千克溶劑中含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量。其單位為 molkg-1。19.反應(yīng)速率通常以單位時(shí)間內(nèi)某一反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增來表示反應(yīng)速率。用反應(yīng)進(jìn)度定義的反應(yīng)速率。用反應(yīng)進(jìn)度定義的反應(yīng)速率為：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率。即：dtdV1dtdndii1dtdcii1這表明在恒容條件下的反應(yīng)速率,常表示為單位時(shí)間內(nèi) B 物質(zhì)的量濃度變化除以其計(jì)量數(shù)。